天文学概论

一、太阳系

1.太阳系行星，拥有卫星超过50颗的行星有：土星和木星，根据最新数据，土星62颗，木星66颗。

2.太阳系的几层疆域：海王星是最外侧的行星，它的轨道外被称为柯伊伯带，大多数短周期彗星来自此处。柯伊伯带外是日球层的边缘，强劲的太阳风粒子到了这里也已经是强弩之末。再向外就是奥尔特云，这里是长周期彗星的故乡。

3.天空中月亮与太阳看起来大小几乎相等，它们的角直径都约等于0.5度，但并不完全相等。如日环食时，月球无法完全遮盖太阳，说明此时月球看起来比太阳小。

4.太阳系8大行星中，质量比地球小的有3个：水星、金星、火星。

5.月亮总是以一面对着地球，所以在地球上是看不到月球的背面的。

6.月亮“十五不圆十六圆”是因为月球公转轨道是椭圆，月球公转速度不是均匀的。

7.如果自转轴不倾斜，地球纵然公转也不会有一年四季的变化。

8.太阳通过消耗自身物质来释放能量，每秒钟消耗的质量达到400万吨。

9.木星是太阳系中卫星最多的行星。太阳系行星卫星中比月亮大的有4个。太阳系中半径最大的卫星是木卫三。

10.一般来说，彗星的彗尾的方向和彗星的运动方向没有关系。一般彗星是由彗头和彗尾两大部分组成，彗头又包括彗核和彗发两部分。彗尾的方向一般总是背着太阳延伸的，当彗星接近太阳时，彗尾是拖在后边，当彗星离开太阳远走时，彗尾又成为前导。

11.人如果站到月球上，地球便成为天上的天体。蔚蓝色的地球，有圆或缺的变化，但没有东升西落运动（因为月球总是以一面对着地球）。

12.“半个月亮爬上来”的时间是在半夜时分。这应该是下弦月。著名的的《枫桥夜泊》“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠，姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”描写的则是半夜落山的上弦月。

13.太阳常数是在大气层外单位面积日照功率。τ=1.367×103W/m2，具体计算见27页

14.太阳黑子有平均11年的变化周期，相邻周期黑子磁场极性相反。故从磁场角度，太阳磁场周期为27年。

15.现行公历称为格里历，属于太阳历（阳历）；我国农历属于阴阳历；而回历又属于太阴历（阴历）。

二、恒星

16.2002年1月麒麟座V838突然爆发，亮度比太阳大60万倍，一举成为银河系中最亮的天体。另外，原为2~4等星的船底座η亮度在1820年骤增，比太阳亮3000万倍，成为当时南半球最亮的天体。但20年后，它又降为8等星。20世纪以来它又再次喷发增亮，目前绝对星等为-11。

17.银河系中的球状星团年龄较大，广泛分布在以银晕中，与太阳距离普遍较远；疏散星团较为年轻，多位于银河中央平面（银道面）附近，又名银河星团，与太阳距离普遍较近。

18.发射星云的典型代表是猎户座大星云，反射星云的典型代表是昴星团云，暗星云的典型代表是马头星云。

19.与脉冲星的脉冲周期长短直接相关的中子星的物理量是年龄。越年轻的中子星，周期越短，转的越快。

20.钱德拉塞卡极限描述的是白矮星的质量上限，数值为太阳质量的1.44倍。

21.奥本海默极限则是中子星质量的上限，数值在2至3个太阳质量之间。

22.天狼A,B是一对目视双星。按发现方式，双星分为目视双星、食双星、分光双星、密近双星。

23.中子星是因为引力冲破了电子简并压力屏障而形成的。

24.要使木星变成黑洞，需将它的全部物质压缩到28cm范围之内。如果将银河系的全部物质压缩成黑洞，其引力半径将0.5至1光年之间。一个太阳质量的黑洞的引力半径约 2.95km（引力半径，即史瓦西半径或临界半径，符号Rg。

Rg=(2GM)/c2）

25.如果已知恒星的视星等和绝对星等，则可以比较容易地确定恒星的距离。

26.星等计算公式：M=m+5-5lgD，M是绝对星等，m是视星等，D是距太阳距离，单位秒差距（pc），（1秒差距=3.26光年）。故恒星距离变为2.512倍，视星等加1；亮度比较公式：E2/E1=5√(100(m1-m2))，E是视亮度。即恒星绝对星等减1，亮度变为 2.512倍。（注意：星等越小，说明越亮。）

27.分波段进行的光度测量称为分光光度测量。与光度有关的其它计算参见142、143页。

28.明线光谱是原子的特征。通过分析恒星光谱可得知恒星大气化学成分、表面原子压与大

29.织女星曾作为标准0星等。目前共有21颗一等星，其亮度排名见课本附录。

30.发射星云、反射星云、暗星云是不同形态的弥漫天体，但它们的物理构成是相同的，都由气体与尘埃组成。较为著名的弥漫星云有：猎户座大星云M42；麒麟座玫瑰星云NGC2237；人马座三叶星云M20；天鹅座北美洲星云NGC7000

31.大陵五的亮度非常有规律的变化，是因为它是双星。此外，一些熟知的双星有：开阳星、天狼星等。

32.研究恒星物理，最重要的两项测量是光度和光谱的测量。

33.与我们距离最近的星团是毕星团。更多有关星团名称与距离的数据请看P162、163。

34.著名的玫瑰星云、马头星云、爱丽丝星云分别位于麒麟座、猎户座、仙王座。

35.在全天最亮的21颗恒星中，表面温度最低的恒星是猎户座的参宿四。表面温度最高的是南十字座的十字架三。这可以由恒星的光谱型看出。

36.星云与星团不都是银河系中的天体，现在人类可以观测到河外星系中的星云与星团。

37.1987年2月23日，一位加拿大天文学家在大麦哲伦星云中发现了一颗超新星，大麦哲伦云的距离是16万光年，是离地球最近的星系。这颗超新星被命名为1987A超新星。它是20世纪最大的天体物理事件之一。

38.黑洞是引力收缩的极点，极端到近乎荒唐。但黑洞并不一定是宇宙中平均密度最高的天体。大于8.5个太阳质量的超新星爆发留下的中性物质，如果质量大于3个太阳，则会留下黑洞。

39.牛郎星与织女星位于银河两边，但两者之间距离十分遥远。不要说见面，就连用最快的方式来回相互通信一次，也要32年的时间。

40.Oh, Be A Fine Girl Kiss Me! Right Now Smack.这个怪异的英语句子的天文含义是隐喻恒星的光谱型。恒星的表面温度按O、B、A、F、G、K、M七大类的顺序依次下降。R、N、S三个亚型仅反映了化学组成的差别。

41.恒星有红移还是紫移的判断依据是恒星光谱线的位置。

42.较为著名的梅西耶天体：金牛座，蟹状星云M1；武仙座球状星团M13；仙女座星系M31；三角座星系M33；猎户座大星云M42；巨蟹座，蜂窝星团(鬼星团)M44;金牛座，七姊妹星团（昴星团）M45；室女座，草帽星系M104。

43.双脉冲星是验证引力波存在的重大发现。

44.中子星的密度约为10亿吨/立方厘米，它主要是由中子组成。白矮星是一种低光度、高密度、高温度的恒星，其密度在1000万吨/立方米左右，因为它的颜色呈白色、体积比较矮小，因此被命名为白矮星。

45.恒星在主序星阶段停留时间占总寿命90%以上。停留时间取决于质量：质量越大的恒星停留时间越短。

46.星际物质总质量占银河系的10%

47.引力透镜效应是探测黑洞，研究暗物质及探索星系形成与演化的有力工具。

三、星系与宇宙

48.银河系的大小约为10万光年。银河系是棒旋星系，一种有棒状结构贯穿星系核的漩涡星系。银河系中的恒星数目大概有三千亿。

49.能说明宇宙膨胀的观测证据是：哈勃关系。

50.在宇宙创生过程中，氢原子是在宇宙年龄三分钟四十六秒时形成的。

51.把比例尺缩小一万亿分之一，银河系直径仍然有90万千米，太阳只有1.4毫米，而地球直径只剩下0.012毫米，距离绿豆般大小的太阳15厘米。

52.活动星系占星系的比例是百分之一。

53.大爆炸宇宙模型被称为当代标准宇宙模型，是因为它得到当代粒子物理理论和天文观测的支持。

54.宇宙中所有元素都起源于氢，它在非常高的温度下，发生聚变反应，形成较重的原子核，首先是氦，其次是轻元素（锂、硼、铍等），这一过程是质子聚变。氦原子轰击轻元素的原子，就会产生中子，这些中子被轻元素的原子核俘获，就形成较重的元素，从碳、氮、铁一直到原子序数为82和83的铅和铋，这一过程是中子俘获。这两种产生元素的过程仍在恒星内部继续进行。

55.宇宙背景辐射是宇宙创生后70万年时留下的遗迹。经历130多亿年，宇宙尺度膨胀1000倍，温度下降1000倍，宇宙背景辐射波长增加1000倍。目前峰值波长在毫米波段（微波），温度为3K左右。

56.哈勃分类：星系的分类。分为椭圆星系（符号E）、旋涡星系（S）、棒旋星系（SB）。此外还有不规则星系（Irr）。银河系属于SBb。

四、其他天文知识

57.那些为现代技术发展不可缺少的理智工具主要来自：对原子结构的认识。

58.天文常数系统中，天文单位是导出常数，光速是基础常数。

59.通过分析特征谱线的蓝移或者红移测定天体视向速度，它的依据是多普勒效应。

60.天文学中称为重元素的化学元素是指铁以后的元素。

61.铀以后的元素在自然界中不存在。

62.对天体的电磁波辐射，大气留有半透明窗户的是短波射电辐射。

63.拉普拉斯与史瓦西的给出的黑洞数学模型计算结果完全相同，但两者的观念在物理本质上是完全不同的。

64.Planck空间尺度与质子直径之比相当于人的身高与银河系直径之比。在普朗克尺度下，量子力学理论与广义相对论的可测量性不能同时成立。

65.测定天体视向速度依据的原理是多普勒效应。多普勒效应公式：△λ/λ=υ /υs其中λ为波长，△λ为波长变化量，υ为相对速度，υs为波的传播速度。

66.20世纪60年代天文学四大发现：脉冲星、类星体、3K宇宙背景辐射、星际有机分子。