恒星是什么(恒星是什么意思解释)

什么是恒星？它那亿年“生命”的“旅途”又是怎样的？

图解：这个艺术创造描绘了一个宇宙中的一颗褐矮星，或者说是失败的恒星，创作：NASA/JPL-Caltech

一闪一闪亮晶晶，满天都是小星星。听到这首儿歌，大家有没有思考过我们抬头所看见的星星究竟是什么？

如果我们抬头仰望夜空，会发现数百万颗如钻石般闪耀的恒星。这其实是由氢和氦构成的球形等离子体（非常炽热的气体）。恒星是由寒冷的气体云因重力塌缩而形成的。当气体被压缩时，它们会升温转化为等离子体。

恒星的内核温度取决于恒星的质量。当中心气体的温度被加热到足够高（大约为400万摄氏度）时，氢就会聚变成氦，并且产生光子。

恒星的大小与质量和光度成正比。一般来说，如果恒星的亮度比我们太阳暗，被称为矮星（dwarfs），若比太阳亮，则被称为巨星（giants）。

恒星的诞生

在小质量的等离子球体（小于太阳质量的8％）中，其核心温度不足以发生氢聚变，而成为一颗褐矮星（failed star），即失败的恒星。因为它没有足够的质量来维持聚变。

对于比褐矮星质量大的恒星，其核心的聚变会产生光和热，支撑着恒星免于进一步的塌缩。进入“主序”（main-sequence）阶段，这是恒星生命中最长的一个阶段。

主序星

主序阶段的确切长度取决于恒星的质量：恒星的质量越小，其燃烧它全部氢的时间也就越长。我们太阳的主序阶段大约为100亿年，太阳现正值中年。

在恒星的主序阶段，恒星把内核所有的氢聚变成氦。当大部分氢被燃烧后，内核开始塌缩并产生更多热量。

氢壳，在那里依然有一些氢聚变成氦，恒星开始膨胀来散发热量，这时它变的更冷更亮。这被称为红巨星阶段。巨星的亮度为太阳的亮度为太阳的十倍到几千倍之间。

超巨星甚至更亮，其亮度超过太阳亮度的1万倍（有时甚至达到数百万倍）。红超巨星的半径约为太阳的200到800倍，其质量约为太阳的10倍。

质量非常大恒星可以产生足够的热量成为蓝超巨星。它们的质量可以是太阳的10到100倍。

恒星的凋亡

一个像太阳这样的恒星，其核心最终将没有足够温度去维持它的外层，因此在它耗尽所有的氢后，外层会被抛出。之后演变成行星状星云（本质是是环绕恒星的气体云），其恒星富含碳元素的内核温度会下降变成“白矮星”。恒星达到9倍太阳质量会变成结构不同的白矮星。

比白矮星质量更大的恒星会塌缩爆发为狂暴的超新星，它们大部分的质量会散失在周围的介质中。其残余的小部分富含铁元素的核心会继续塌缩到主要由中子构成。称为中子星。

恒星质量超过25倍太阳质量在爆发后会产生黑洞。黑洞是恒星经过超新星爆发后其核心质量为3倍太阳质量形成的。

图解：资料显示: 第谷超新星遗迹X-ray: NASA/CXC/Rutgers/K.Eriksen et al.; 视觉效果: DSS

一些超新星爆发后留下的残骸还会演变为更多的恒星和行星。这就是为什么说我们是由“星尘”构成的。

猎户座

那么我们怎么在夜空中找到这些失败的恒星、巨星和超新星呢？猎户座，一个迷人的地方，在那你可以看到不同类型的恒星不同的生命阶段。

猎户座最亮的一颗星是参宿七（Rigel），它是一颗蓝超巨星，质量是太阳的20倍，半径是太阳的100倍。

第二亮的是参宿四（Betelgeuse），一颗红超巨星，10倍太阳质量，半径是太阳的1000倍！参宿四已经进入生命的末期了。

在猎户座的“剑”部分，有一片看起来很模糊的区域，那是猎户座星云。在这里新的恒星在气体和尘埃构成的分子云中诞生。这些新恒星向周围的其它发光，使星云也充满光辉。猎户座星云中一些明亮的恒星是我们肉眼可见的，它们构成了这个星座。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. phys-北落师门- Akila Jeeson

如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处

恒星之中，谁排老大？

这篇文章最初发表于2008年，但是为了和我们对宇宙的逐渐深入的了解同步，它已经更新了几次。

我六岁的女儿总是有特别多的问题。几天前我们从学校开车回家的途中，她就在追问我宇宙的本质。她有一句有趣的话是这样：“宇宙中最大的恒星是哪一颗呢？”对此我有一个简单的回答，我说：“宇宙是一个很大的地方，我们没有办法知道最大的恒星是哪一颗。”但这并不是真正的答案。

所以她换了一个问题：“那我们已知的最大的恒星是哪一颗呢？”那时候，我被困在车里，没有办法上网。但是当我一回到家能够搜集资料的时候，我找到了答案并且认为我应该和你们分享它。为了充分的回答这个问题，你们首先需要知道一些基础的背景知识。准备好了吗？

太阳的半径和质量：

当我们讨论到恒星的大小时，先看一看太阳的大小以方便做一个对比，这是很重要的。我们所熟知的太阳的直径大约140万千米（也就是87万英里）。这是一个我们难以对其有一个概念的巨大的数字。说到这里，太阳也占据了我们太阳系中99.9%的物质。事实上，你可以在太阳中装进一百万个地球。

利用这些数值，天文学家创造了两个术语“太阳半径”和“太阳质量”，并且用这两个术语来将拥有更大或者更小大小和质量的恒星和我们自己的恒星做一个比较。一个太阳半径是69万千米（也就是43万2千英里），一个太阳质量是2 x 10^30公斤（也就是4.3 x 10^30磅），可以表达为2千的十次方公斤，或者说2,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000公斤。。

图解：艺术家对于摩根基南光谱分类系统的图解，表现了主序星之间的差别。来自于：维基百科

另一件值得注意的事是，在恒星中，我们的太阳实际上非常小。作为一个G型主序星（特别是一颗G2V恒星），通常被称为黄矮星，它处于尺寸表上小的一端（如上）。虽然它还是比最常见的M型恒星也就是红矮星大，但是和蓝巨星还有其他光谱上的类别比起来它就相形见绌了（没有双关的意思！）。

分类：

为了分类的完备性，恒星根据它们的基本特征进行分组，也就是根据它们的光谱类别（即颜色）、温度、大小和亮度。最常见的分类方法是摩根基南系统（也叫MK系统），它依据恒星的温度使用字母O、B、A、F、G、K和M进行分类，O是温度最高的类别，M则是温度最低的类别。每一个字母分类下再使用数字进行再分类，0是最温度最高的类别，9是温度最低的类别（例如O1到M9是从温度最高至最低的恒星排列）。

在MK系统中，使用罗马数字增加亮度类别。这些基于恒星光谱中某些吸收谱线的宽度（随大气密度变化），由此区分巨星与矮星。亮度类别0和I适用于超或超巨星；类别II, III和IV依次适用于亮巨星、正常巨星和亚巨星；类别V适用于主序星；类别VI和VII适用于亚矮星和白矮星。

图解：赫罗图展示了恒星颜色，亮度和温度之间的关系。来自：astronomy.starrynight

还有赫罗图，它将恒星分类和绝对星等（即固有亮度）、光度、表面温度联系起来。使用相同的光谱类型分类，从一端的蓝色和白色到另一端的红色，然后和恒星绝对视星等（表示为Mv）联系起来，共同放置在一个二维图表中（如上）。

平均来说，O型恒星比其他类别的恒星要热，达到3万K的有效温度。同时，它们也更大、更重，达到6.5个太阳半径以上的大小和16个太阳质量。在小的一端，K型和M型的恒星（橙色和红色矮星）更冷（温度在2400到5700K之间），大约是太阳大小的0.7到0.96倍，质量则在太阳的0.08到0.8倍之间。

基于太阳的完全分类（G2V），我们可以说它是一颗温度在5800K左右的主序星。现在考虑银河系中的另一个有名的恒星系统——海山二，它是一个包含至少两颗恒星的系统，这两颗恒星坐落在船底座方向大约7500光年远的地方。这个系统的最初估计是250倍太阳的大小，至少120个太阳质量，和100万倍的太阳的亮度——这使得它称为观测以来最大、最亮的恒星之一。

图解：海山二，已知的质量最大的恒星之一，坐落于船底座。来自：NASA

尽管关于这个世界的大小还存在争议。大多数恒星随着太阳风的运动逐渐减少质量。但是海山二是如此的大，以至于它每年减少500个地球的质量。由于损失了这么大的质量，天文学家很难准确的测量出恒星的终点和它的恒星风来自何处。同时，人们相信在不远的将来海山二将会爆炸，它将成为人类有史以来见过的最壮观的超新星。

就质量而言，第一的位置属于R136a1，一颗位于大麦哲伦星系中的恒星，大约163,000光年远。这颗恒星可能拥有太阳质量的315倍，这对于天文学家来说是一个难题，因为人们曾相信最大的恒星只能包含150个太阳质量。对此的解答是R136a1可能形成于几颗大质量恒星合并在一起的时候。毋庸置疑，R163a1很快就可以作为超超新星引爆。

就大恒星而言，参宿四是一个好（并且很大众化的）例子。它位于猎户座的肩膀上，这颗人们熟知的红超巨星半径是太阳的950到1200倍，如果它处在我们的太阳系中，它将吞没木星的轨道。实际上，每当我们想了解太阳的大小的时候，我们经常使用参宿四（如下）！

图解：透过ALMA于2017年6月拍摄到的参宿四，这是迄今解析度最高的太阳系外恒星照片，也是ALMA首度清楚观测到恒星表面

然而，即使我们试图通过这个巨大的红色巨人来找到我们正确的位置，我们在寻找“谁是最大的恒星”这个游戏中仍只是触及表面。考虑一下WHO G64这颗在大麦哲伦星系中的红超巨星，它距地球大约168,000光年。这颗恒星的直径是1540太阳半径，它是目前已知宇宙中最大的恒星。

还有仙王座RW，它是一颗位于仙王座中的橘色特超巨星，坐落在离地球3500光年的地方，直径为1535个太阳半径。Westerlund 1-26也相当大，这颗坐落在11,500光年远的Westerlund 1超星团中的红超巨星（或者特超巨星）直径为1530太阳半径。同时，仙王座V354和人马座VX在大小方面很相似，它们的直径都大约为1520个太阳半径。

最大的恒星：盾牌座UY

就现状而言，宇宙中最大的恒星的名号（我们已知的）属于两个角逐者。例如，盾牌座UY目前是排名榜上的第一。位于9500光年外盾牌座中，这颗明亮的红超巨星同时也是半规则变星的平均半径为1708个太阳半径——或者时候说24亿千米（15亿英里；15.9个地球和太阳之间的平均距离），由此它的体积是太阳的50亿倍。

但是，这个平均的测量包括了±192个太阳半径的误差幅度，这意味着它大至1900个太阳半径也有可能小至1516个太阳半径。这个较小的估计使它比例如仙王座V354和人马座VX这样的恒星小。同时，可能是最大的恒星排名上第二的是天鹅座NML，它是一颗位于距地球5300光年远的天鹅座中的红特超巨星也是半规则变星。

图解：一张放大的盾牌座UY红巨星的照片。来自：卢瑟福天文台

由于这颗恒星位于一个星周星云中，所以它被灰尘严重的遮挡了。因此，天文学家估计它的大小可能在1642到2775个太阳半径之间，这意味着它可能比已知宇宙中最大的恒星还要大（差了1000个太阳半径）也可能实际上是第二大，比盾牌座UY小不了多少。

直到几年前，最大的恒星的名号归于大犬座VY，它是一颗位于距地球5000光年远的大犬座中的红特超巨星。2006年的时候，明尼苏达大学的罗伯特·汉弗莱教授计算出了它最大的大小并且估计它可能比太阳大小的1540倍还要大。但是它的平均估计质量是1420个太阳质量，处于仙王座V354和人马座VX之后第八名的位置。

这些是我们所知道的最大的恒星，但是银河中可能存在着几十颗更大的恒星，只是被气体和灰尘遮挡住所以我们看不见它们。但是即使我们不能找到这些恒星，它们可能的大小和质量也能被推论。所以，恒星到底可以有多大？再一次的，明尼苏达大学的罗伯特·汉弗莱教授给出了答案。

图解：太阳和有着宇宙已知最大恒星称号的大犬座VY的大小比较。来自：维基百科

正如她所解释的，宇宙中最大的恒星是温度最低的。所以即使海山二是我们所知道的最亮的恒星，但是它十分热——25,000K——所以它只有250个太阳半径的大小。与之相比，最大的恒星将会是温度低的超巨星。例如，大犬座VY只有3500K，并且一个更大的恒星将会温度更低。

汉弗莱教授估计在温度为3000K的时候，超巨星将会有太阳的2600倍大小。这比天鹅座NML的最大估计要小，但是比它和盾牌座UY的平均估计要大。因此，这将是恒星大小的上限（至少理论上是这样并且是基于我们目前所有的信息之上的）。

但是当我们继续使用我们所有的仪器来窥视宇宙的秘密，并且通过机器人太空飞船和载人航空任务进行宇宙探索的时候，我们一定会发现新的、更令人兴奋的但同时会困扰我们更久的东西！

还有一件事，请一定要看看这个很棒的动画，它展示了宇宙中各种东西的带下，从我们太阳系中最小的行星一直到盾牌座UY，祝看的开心！

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. dawno_o- universetoday

如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处

太阳系是单恒星系统，北河二却是个六合星系统，6颗恒星怎么运行

我们的太阳系是个单恒星系统，因为只有太阳是恒星，其他星体都是行星、矮行星、卫星、彗星、小行星等。其中最大的星体木星的体积和质量也只有太阳的1/1000，和太阳相比可以说差远了。

但是在银河系中，像太阳系这样的单恒星系统却并不占多数，天文观测发现银河系中的大多数恒星都属于多星系统，比如距离我们最近的南门二，就是一个三合星系统。

我们熟知的比邻星就是南门二三合星系统中的一员，它也是距离我们太阳系最近的恒星只有4.22光年，另外两颗恒星，南门二甲和南门二乙距离太阳系约4.37光年，这个三合星系统的运行方式是南门二甲和南门二以相互绕行，因为两者的质量相差不大，南门二甲的质量比太阳略大一点，约相当于太阳的1.1倍，南门二乙的质量比太阳略小一点，约相当于太阳的0.9倍，所以两者围绕共同的质心相互绕行，但是比邻星却距离两者十分遥远，约有0.21光年，所以比邻星围绕南门二甲和南门二乙形成的质心运行，每运行一周大约需要50~200万年。

不过南门二的三合星系统在多星系统中其实不算什么，我们熟知的双子座的恒星北河二其实是个六合星系统，它也是最为知名的聚星系统。

双子座在猎户座的东北方向，那里最亮的两颗星就是北河二和北河三了，它们就是双子座有名的α星和β星了，双子座看上去像牵着手的两个人，古希腊神话认为是哥哥和弟弟，北河二是哥哥，北河三是弟弟，过北河三的亮度要比北河二更高，不过天文学家们根据观测资料认为以前北河二的亮度应该比北河三更高一些。著名的双子座流星雨就源自于北河二附近。

今天的天文学家们通过大型天文望远镜观测发现北河二的恒星系统构成很复杂，距离我们约50光年，其实在1678年就有天文学家发现它是一对物理双星，有两颗视星等为1.9和2.9的恒星相互环绕运行，周期为470年，后来又发现其实这两颗星又都是分光双星，就是说这2颗恒星又有着自己的双星系统，那么实际上北河二就是4颗恒星在一起运行了。

然而这还不算，天文学家们后来又发现北河二还有一个距离72\"的暗伴星，并且这个暗伴星也不孤独，它也在和另一颗恒星一起运行，这样一来我们看到的北河二实际上是三个双星系统在一起围绕运行，这个六合星系统中的恒星都受到彼此引力的影响，运行模式相当复杂。

云中吟系列·恒心

凡事以恒，不求速成。

心守正道，善德自成。

心守正道，善德自成。

天地之道，恒其道，则日月久照，四时遍化；

圣人之道，恒其道，则法像天地，天下化成。

君子之道，恒其道，则道德立身，德配贤圣；

夫妇之道，恒其道，则夫义妇贤，终身偕老；

家国之道，恒其道，则正内正外，家国康宁；

为人之道，恒其道，则克己复礼，诸事可成；

《易》曰：“不恒其德，或承之羞”。

《象》曰：“不恒其德，无所容也”。

《大学》曰：“君子先慎乎德”“德者，本也。”

恒，久也。天地之道，恒久而不已也。

恒心，即长久专一的善心。

恒心一词，初见于《孟子·梁惠王上》：“无恒产而有恒心者，惟士为能。若民，则无恒产，因无恒心。苟无恒心，放辟邪侈，无不为已。”在孟子口中，当指“常有之善心”解。

孟子说：“没有日常谋生之业，但有常有之善心，那只有士人才能够这样。若普通人，没有固定可以谋生的产业，也就没有“常有之善心”。没有恒久不变的善心，而后自然会为恶，种种放荡邪僻的恶事，就没有不做的了。”

《周易》有恒卦，《说文》曰：“恒，常也。”君子应坚守此道，持之以恒，以立身守节，为不易之道。

《象》曰：“雷风，恒。君子以立不易方。”《周易正义》：君子立身得其永恒之道，故不改其易方。

《彖》曰：“恒，久也。天地之道，恒久而不已也。利有攸往，终则有始也。日月得天而能久照，四时变化而能久成，圣人久于其道，而天下化成。观其所恒，而天地万物之情可见矣。”《周易恒解》释曰：“圣人法天，久于其道，而修己治人之事洽浃，天下化成。观其所恒，可见万古此天地，万古此恒；万古此万物，万古此恒也。若当春而夏，当秋而冬，当生不生，当成不成，则为变怪，安得谓之恒。”

“九三曰：不恒其德，或承之羞。”《象》曰：“不恒其德，无所容也。”

孔子视“恒”为一种高贵的道德品质，意为恒心。认为践仁、道德修养是一个长期的过程，不能没有恒心。

《论语·述而》说：子曰：“圣人吾不得而见之矣！得见君子者，斯可矣。”子曰：“善人吾不得而见之矣，得见有恒者，斯可矣。亡而为有，虚而为盈，约而为泰，难乎有恒矣”。

孔子说：圣人者，鬼神莫测，横廓六合，我不得而见之矣！能见到才德兼备的君子，斯可矣。善人者，志仁无恶，众善奉行，我不得而见之矣！能见到有恒志笃，治学勤奋之人，斯可矣。但我见到的大多数人有的存心虚伪，甘于下愚，有的半途而废，有的稍得自恃，这样的人，都很难做到有恒心。

在《论语·子路》中，孔子再次强调恒心的重要性，曰：“南人有言曰，‘人而无恒，不可以作巫医。’善夫！‘不恒其徳，或承之羞’ ”子曰：“不占而已矣。”

孔子说：“南国之人，有常言说：凡事不可无恒，人心无恒，则不足与神通，故不可以为巫医。”盖巫者所以交鬼神，神不远人，人自远之，人心不恒，则诚意不足，而神必不享；医者所以寄死生，不恒，则术业不精南人之言如此。此虽常言，实有至理，善夫！《易经》中《恒卦》九三爻辞也说道：“不恒其徳，或承之羞”孔子既引此辞，又说道：“《大易》之戒，明显如此，人心无恒，不占而已矣。”

对此段文字，南师怀瑾先生解释说：“任何人做事没有决心，没有恒心，都做不成。常听人说中国功夫，什么是功夫？我说，方法加上时间，加上实验，就等于功夫。有方法没有用时间练习，怎么会有功夫？任何一种功夫都要有恒。下面孔子引用的两句话，“不恒其德，或承之羞”，是《易经》上恒卦九三爻辞，卜卦用的。意思是说做事情，修德行，如没有恒心，做做停停，终归没有结果，很难为情。”

（文图／善业文化）

君子立身得其永恒之道，故不改其易方。

十二生肖与天体运动的关系

十二生肖是我们每个人都很熟悉的事物。在生活中，我们经常听说属什么的和属什么的合得来，属什么的又和属什么的相冲，这是怎么回事呢？其实这讲的是十二生肖背后的十二地支，它们之间的关系。地支之间存在“合、冲”的关系，广泛运用在中医、占卜、堪舆及命理学当中。1986年出土的先秦竹简《日书》中就已经记载了“三合”、“生旺”等五行理论，对汉代的择吉民俗产生了深刻的影响。

那生肖之间为何存在作用关系，它们是如何产生的呢？聪明的读者一定已经通过标题意识到了，它们和宇宙中的天体运动有关。让我们先从地支相合开始聊。合又分为三合、六合，让我们先认识三合：

地球在进行公转和自转运动时，受太阳和月球不平衡引力的共同影响，在惯性作用下的地球自转轴产生摆动，使春分和秋分点在黄道上向西移动，形成岁差，整个循环周期约为25800年，约72年前进1°。岁差是回归年（四季循环周期）短于恒星年（地球公转周期）导致，在现行的公历中每隔4年调整一次岁差，即闰年。也就是每间隔四年，地球与太阳在宇宙中的相对位置大约是一致的。

让我们把十二生肖按顺序排列出来，就会发现相合的生肖恰好间隔四年，一共四组。它们表示的是在12年周期里地球和太阳的相对位置关系，12年也是木星的公转周期，要知道木星是太阳系中体积、质量最大的行星，行星之间的相对位置实际是对引力作用产生了影响。

汉代成书的《黄帝内经》素问篇就有关于三合局的记载：“帝曰：愿闻其岁候何如？岐伯曰：悉乎哉问也！日行一周，天气始于一刻，日行再周，天气始于二十六刻，日行三周，天气始于五十一刻，日行四周，天气始于七十六刻，日行五周，天气复始于一刻，所谓一纪也。是故寅午戌岁气会同，卯未亥岁气会同，辰申子岁气会同，巳酉丑岁气会同，终而复始。”让我们不得不佩服古人在天文学运用上的成就。

接下来讲一讲生肖六合，民间常用其作为婚配的参考，属鸡要找属龙的、属狗要找属兔的，其实就是地支六合：

我们都知道地球的公转周期是一年，月球的公转周期是一个月，从地球的观测角度，月亮与太阳在一年交汇12次，称为日月合朔。

春季的第一个月，北斗斗柄指向“寅”的方位，日月在“亥”的方向交汇，因此寅亥合，其他以此类推。上半年北斗斗柄指向东边星空，日月在西边星空交汇，下半年北斗斗柄指向西部星空，日月则在东边星空交汇，因此形成了十二地支的六组相合关系。

生肖的六合关系，描述的其实是一年之中月、地、日之间在不同时间的相对位置关系，同样影响引力作用。

接下来我们再讲一讲生肖相冲，同样是民间用于婚配的参考，经常说的虎与猴不合、蛇与猪不合，讲的就是地支六冲关系。

春分和秋分，太阳在正东方升起、正西方落下；月亮在正西方升起、正东方落下。冬至时太阳在东南方升起、西南方落下；月亮在西南方升起、东南方落下。夏至时太阳在东北方升起、西北方落下；月亮在西北方升起、东北方落下。

可以看到，日月升落总是在对角线位置，季节时间和方位上正好相反，引力相互拉扯。生肖六冲，实际谈的也是一年之中月、地、日在不同时间的相对位置关系。

宇宙中恒星、行星之间的相互引力作用，使其能够稳定、有规律的运行，也因此影响了地球的四季变换、潮汐运动，继而影响了动物迁徙、冬眠等活动，人类作为高等动物，也难逃宇宙规律。宇宙中的星体运动有影响，那根据万有引力，地球上的山川河流有没有影响呢？正因对此的研究，产生了风水学，由于篇幅有限，我们将来再谈。

眼见不一定为实，告诉你恒星的“真实”颜色

当你用望远镜观察一颗星星时，你知道你所看到的颜色代表了什么吗？我们怎么判定所看见的蓝色究竟是通过多普勒效应向我们移动时显现的颜色？还是由于其星球上的某些元素显现出这种颜色，亦或者是由于这些元素的燃烧产生的？

当然我们可以通过光谱来区分这些，但在没有光谱分析仪的情况下怎么才能区分它们呢？

为了理解这个实际上有些复杂的问题让我们从头慢慢讲起。当你拍摄一颗恒星的光谱时(从物理上来说，这个过程是让光线通过一个衍射光栅将光线分解成其组成的颜色)，根据得到的信息我们可以绘制一个水平轴为波长，垂直轴为光强的光谱图。

下面的这幅图看起来很像一个叫做“黑体曲线”的东西。黑体曲线是任何像恒星、热铁片等一些热发射物产生的基本形状。 这条曲线的细节相当复杂，需要借助量子力学的知识来理解，这里有一张来自“Amazing Space website”的黑体曲线(三种不同的温度)的图片来帮助我们理解以下的内容。

从上图中可以看到黑体曲线的重要特征是揭露了发光物体的温度与曲线达到最大值的波长之间的关系。(例如我们都知道加热一片金属时首先它会变红，但随着温度的升高它会变成橙色、黄色等。换句话说最大发射的波长，也就是你的眼睛所看到的金属颜色会随着温度的升高而发生变化。)温度和最大发射波长之间的关系是已知的，所以你可以通过观察黑体曲线的峰值来计算恒星的温度。

现在，当你取一颗恒星的光谱，你会发现黑体曲线上叠加着几个小的峰和倾角，这就是所谓的发射线和吸收线。这通常是由于恒星大气中的分子在特定波长发射或吸收光，即增加或减去正常黑体在该波长发射的光。

用化学手段识别哪条线是由于哪一种分子是个有点棘手的问题，因为这个过程是通过将理论模型和地球上的分子进行的实验相结合来完成的。但是有大量的分子和大量的波长，它们究竟是可以发射还是吸收取决于温度和环境，所以找出是什么原因造成的是一个复杂过程，需要在理论和数据之间进行仔细的比较。尽管如此，我们还是可以利用这些吸收和发射线来研究恒星的化学成分。

不同波段的太阳

最后，在所有这一切之上，因为有多普勒效应，所以当我们观察到的恒星正向我们移动或远离我们时，多普勒效应就会发生。多普勒效应引起某一特定物体的光波长移动到一个不同的波长。粗略地说它导致我们一直在谈论的整个曲线，黑体发射加上发射和吸收线，在水平轴上发生偏移。

当然，当你在望远镜上测量曲线时，你不能马上说出它是从哪里“移动”的。你所得到的只是从地球上测量出来的曲线，而不是在没有多普勒效应的影响下所测量的。(如果你能够坐在恒星表面并测量那里的曲线的话可以得到无多普勒效应影响的曲线)。然而，我们可以通过吸收和发射线来测量移动的程度。

这也是一个有点复杂的过程，但为了给出一个过于简化的例子，假设您做了一些理论计算，并且知道在这颗恒星中，一条特殊的吸收线预计会非常强，比其他任何一条线都强得多，而且更深。你知道这条线是什么分子，所以你知道无论是在理论上或者在地球上的实验，它应该出现在波长-（假设）452纳米。所以你去看看你刚刚拍到的光谱，你会看到你所期望的一个黑色的曲线与吸收和发射线叠加在上面，其中一条比所有其他线都强得多。

然而，这条线的长度是465纳米，而不是我们所期待的452纳米。这里有一个需要的计算的信息——多普勒频移，它把13纳米的曲线朝正方向移动了。这个信息可以让你计算恒星相对于地球的速度，同时，知道多普勒频移可以让你把整个曲线移回“应该在”的地方。然后可以分析上面提到了更多关于恒星的事情，比如测量峰值波长来获得温度等等。

如你所见，恒星光谱是非常复杂的事情，希望这篇文章对你有所帮助！

如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处