光谱型

更新时间:2023-12-08 16:36

光谱型是恒星的温度分类系统,依恒星光谱的类型,把恒星分成O、B、A、F、G、K和M等类型。其中G型星还有两种变种类型R和N,K类有一种变型S。

口诀

还有更多记光谱型的口诀:

1.Oh By A Fine Glass Kill Me.

2.Oh Be A Fine Guy/Gal Kiss Me.

3.Oh Begone, A Friend's Gonna Kiss Me.

4.Only Boys Accepting Feminism Get Kiss Meaningfully.

(1=太阳)

光谱分类

第一类:白色和蓝色的恒星,光谱有厚重的氢线和金属线。(即O类、B类和A类)

第二类:黄白星-氢的强度减弱,但是金属线更为明显。(即F类、G类和K类)

第三类:有宽阔谱线的黄到橙色星。(即M类)

第四类:有明显碳带的红色星和碳星

摩根-肯那光谱分类法

摩根-肯那光谱分类法是目前最通用的恒星分类法,依据恒星的温度由高至低排序(质量、半径和亮度皆与太阳比较),但其光谱标示仍沿用哈佛光谱中的分类,将恒星的光谱分成七大类,每类再细分为十小类。但目前最热的星为O5,最冷的星为M5,即O型只有五小类,M型只有六小类,总计为61小类。

各类型的特性如下:

O:蓝色。温度高于25,000K,有电离的氦光谱,氢的谱线(吸收线)不明显,在紫外线区的连续光谱强烈。多数的原子都呈现高电离状态,如氮失去两个电子,硅失去三个电子,氦失去一个电子。

B:蓝到蓝白色。温度在11,000至25,000K之间,氦原子谱线呈现中性,硅则失去1或2个电子,氧和镁原子失去1个电子。如B0就已经没有氦的游离谱线,氢谱线则已很明显。

A:蓝白色到白色。温度在7,500至11,000K之间,光谱以氢原子的谱线最强烈,硅、镁、铁、钙、钛等都为游离的谱线,但金属的谱线很微弱。如A0已经没有氦的谱线,有微弱的镁与硅的离子谱线,也有钙离子的谱线。

F:白色到黄白色。温度在6,000至7,500K之间,有离子化的金属谱线,氢的谱线转弱但仍很明显,铁、铬等自然态的金属谱线开始出现。如F0的钙离子线强烈,氢的谱线虽已减弱,但中性氢原子谱线与一阶金属离子线都很明显。

G:黄白到黄色。温度在5,000至6,000K之间,有游离的金属、钙谱线及部份的金属谱线,氢原子的谱线弱,分子谱线(CH)已经出现。如G0谱线以中性金属线为主,具有很强的中性钙、镁、铁吸收线,钙的离子线达到最强,氢氧根(G带)的吸收线很强。

K:黄到橙色。温度在3,500至5,000K之间,主要为金属谱线。如K0在蓝色的连续区强度微弱,氢线很微弱,有中性金属谱线,分子谱线(CHCN)依然存在。

M:橙到红色。温度低于3,500K,有金属、分子及氧化物的谱线,氧化钛(TiO)的谱线成为最主要的谱线,氢线消失。如M0已有很强的分子带,尤其是氧化钛、钙原子的谱线强烈,红色区呈现连续光谱;M5钙原子的谱线很强,氧化钛的强度超过钙。(M型和K型也被称为红矮星

此外,在巨星的区域内因为还有其他的元素参与核反应,所以还有R、S、N三种在巨星分支上才会用的分类;还有些恒星因为有些特殊谱线而不易归类于其中,也会另外加上注解用的字母作为区别。哈佛光谱分类法在制定之初,参考了太阳光谱的命名方法,以氢原子光谱为依据,依照强弱以字母A、B、C、D的顺序来标示,A型就是氢谱线最强烈的,B型比A型要弱一些,C型又再弱一些,依此类推。而我们知道氢的谱线只在特定的温度范围内才会明显,温度太高或太低谱线都会减弱,所以当摩根与肯那使用温度来排列时,字母就不再能依序排列了;同时也参考其他原子的谱线,合并与删除了一些重复的类型,将哈佛分类原来的16种分类改成为今日我们所看见的型态。

罗马数字和字母表示的演化阶段:O,特超巨星;Ⅰa和Ⅰb,超巨星;Ⅱ,亮巨星;Ⅲ,巨星;Ⅳ,亚巨星;Ⅴ,主序星(或称为矮星);Ⅵ,亚矮星;Ⅶ,白矮星绝对星等从大到小)

分类延伸

该分类系统已经延伸到了失败的恒星上(质量太小而无法维持氢聚变,但质量远大于一般巨行星),即褐矮星上,分成L型星和T型星

光谱的排序

摩根-肯那光谱在天文学上使用的非常广泛,为便于学生记忆,发展出了许多记忆用的口诀,其中最为人熟知的便是这一句:Oh! Be A Fine Girl Kiss Me,讽刺的是天文学家几乎都是男性,但制定哈佛光谱分类法的却是一群女天文学家。

这些还都是传统的记忆口诀,在网络上还可以找到各种不同场合(包括政治)的口诀。

O、 B、和A型有时被称为早期形光谱 ,K和M称为晚期型光谱,这与观测无关,是依据20世纪初期的理论而来的,当时认为恒星诞生时是高温的早期型,然后温度逐渐下降成为低温的晚期型。研究发现这种说法是完全错误的。

有一些罕用的光谱分类,只适用在少数的恒星上:

罕用的光谱类型

W:25000~50000K - 巨大的沃尔夫-拉叶星。

L:1,500-2,700 K – 恒星的质量不足以让氢的核聚变持续进行的棕矮星。L代表锂,在恒星内会很快的蜕变。

T:300-1,500K – 比L棕矮星温度更低的T棕矮星,在光谱中有甲烷的谱线。 如甲烷矮星

Y:<300K - 温度最低的棕矮星,几乎不发光。

C:碳星

R:以前是光谱中有碳星谱线的G5到K5型恒星。

N:以前是光谱中有碳星谱线的K5到M5型恒星。

S:原本是M型的恒星,但正常的氧化锑谱线被氧化锌谱线取代。

D:白矮星,例如,天狼星B

白矮星的分类

D代表的是白矮星,为低质量恒星在结束它们生命时的终点。白矮星的光谱可以细分为DA, DB, DC, DO, DX, DZ, 和DQ。要注意的是附加的字母并不是用在恒星本身,只是在说明在白矮星外围大气层的状况。

白矮星的分类如下:

DA:外围或大气层有丰富的氢,光谱中有巴尔曼系列的谱线。

DB:外围或大气层有丰富的氦,光谱中有中性氦原子的谱线。

DO:光谱以氦离子谱线为主,也可能有微弱的氢与氦原子谱线。

DQ:外围或大气层有丰富的碳,光谱中有碳原或分子的谱线。

DZ:外围或大气层有丰富的金属,光谱中有钙离子的谱线。

DC:光谱中没有上述各型特征的谱线,也就是说光谱几乎是连续光谱。

DX:谱线的特征不明确,不能确切分类的。

A,B,O,Q等谱线的特征如果出现在同一颗白矮星的光谱中,也可以同时列出。

物理性质(附加字母)

为了更明确描述白矮星的物理状态,会再使用第二个字母来说明:

P:光谱被偏极化

H:谱线有在磁场下因塞曼效应产生分裂的现象

V:变星

PEC:特殊的谱线

温度标示:白矮星的光谱也有由1~9的数字系列来界定表面温度的范围,1的温度约在37,500K以上,9的温度约为5,500K。是以50,400K为基数,除以白矮星表面的有效温度所得到的商数。

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