变 星
有不少恒星,亮度会随时间变化,它们被称为变星。
变星光变的原因,一种是双星的两颗子星相互掩食,称为食变星(即食双星)。
食变星的一个最有名的例子是英仙星座的大陵五星。它的光变在300多年前已经被发现。它离开我们106光年,光变周期等于2.9天。食变星的光变周期,也就是伴星绕主星转动的轨道周期。
在更多的情况下,变星的光变是出于内在原因,称为内因变星。内因变星,又可按光变的性质分为脉动变星和新星、超新星等。
脉动变星
脉动变星使星体程度不同地发生有节奏的大规模运动的恒星。这种运动最简单的形式是半径周期性地增大和缩小。在半径变化的同时,光度、温度等也随之发生变化。
脉动变星有很多类型,最典型的一类是造父变星,其代表是仙王星座中的造父一星。这颗变星的光变周期是5.4天,最亮时亮度为3.6等,最暗时亮度为4.3等。
新 星
新星是亮度在短时间内(几小时至几天)突然剧增,然后缓慢减弱的一类变星,星等增加的幅度多数在9等到14等之间。由于新星在发亮之前一般都很暗,甚至用大望远镜也看不到,而一旦发亮后,有的用肉眼就能看到,因此在历史上被称为"新星"。
实际上,新星不是新产生的恒星。现在一般认为,新星产生在双星系统中。这个双星系统中的一颗子星是体积很小、密度很大的矮星(可以认为是白矮星),另一颗则是巨星(参看恒星的物理特征和死亡的恒星)。两颗子星相距很近,巨星的物质受到白矮星的吸引,向白矮星流去。这些物质的主要成分是氢。落进白矮星的氢使得白矮星"死灰复燃",在其外层发生核反应(参看恒星),从而使白矮星外层爆发,成为新星。
新星爆发以后,所产生的气壳被抛出。气壳不断膨胀,半径增大,密度减弱,最后消散在恒星际空间中。随着气壳的膨胀和消散,新星的亮度也就缓慢减弱了下去。
超新星
超新星是爆发规模更大的变星,亮度的增幅为新星的数百至数千倍(相当于再增加6至9个星等),抛出的气壳速度可超过1万千米。超新星是恒星所能经历的规模最大的灾难性爆发。
超新星爆发的形式有两种。一种是质量与太阳差不多的恒星,是双星系统的成员,并且是一颗白矮星(参看死亡的恒星)。这类爆发与新星的差别是核反应发生在核心,整个星体炸毁,变成气体扩散到恒星际空间。
还有一种超新星,原来的质量比太阳大很多倍,不一定是双星系统成员。这类大质量恒星在核反应的最后阶段会发生灾难性的爆发,大部分物质成气壳抛出,但中心附近的物质留下来,变成一颗中子星(参看死亡的恒星)。 |