中科院天体物理考点总结

1、1.2. 3. 辐射4. 天文望远镜1) 望远镜的性能指标1，聚光能力：成像亮度有效镜面面积有效口径2；2，角分辨本领：取决于光的衍射；2) 大气窗口：地球大气阻挡了空间中的大部分电磁辐射；5. 量纲分析法（！）6. Virial定理天体自引力收缩时，自引力做功，释放的自引力能一部分用于增加系统的内能（升温），另一部分辐射出去。若恒星内部为理想气体，则在坍缩过程中一半能量辐射出去了，另一半转变为恒星内部气体的热运动动能。2T+W=07. Jeans不稳定判据8. 太阳结构和基本物理参数1) 太阳结构2) 基本参数9. 太阳能源机制太阳的能量来源：氢燃烧，。1，质子-质子链（p-p chain）

2、（正电子迅速与负电子反应释放出gamma射线，中微子）Gamma射线在穿越太阳的过程中逐渐变成了可见光，中微子几乎不受阻碍，氦核则留在了太阳中心。 2，碳氮氧循环（CNO chain） 不同温度下两种核反应过程释放的能量：10. 太阳中微子目前测量到的太阳中微子数目只有理论计算值的1/3。测量结果证实中微子没有失踪，只是在离开太阳后转化成了中微子和中微子，躲过了此前的探测，即中微子在传播途中发生了转变，这间接证明中微子具有质量。11. 传能方式能量传输的三种形式：辐射，传导，对流；太阳核心区的能量主要是通过辐射与对流向外传递。1，辐射辐射平衡：恒星内部产生的能量全部由辐射向外传递辐射平衡下的温

3、度梯度为：其中，为不透明度系数；a为辐射常数。不透明度对恒星结构的影响：2，对流（convection） 对流起着传递能量和混合物质的作用。 对流平衡下的温度梯度：（：绝热指数） 3，恒星中辐射和对流的判据 对流区出现的条件：温度低或产能率高。12. 产能方式13. 太阳活动14. 太阳标准模型（1）基本假设：单星，无磁场，无旋；牛顿理论足够；静态假设；（2）恒星内部平衡条件： 质量连续性方程： 流体静力学平衡： 能量守恒： 能量传输：15. 造父变星周光关系16. 双星物质转移17. 恒星演化原理18. 低质量恒星的演化19. 恒星演化的终结20. 相对论21. Chandrasekhar临

4、界质量22. 黑洞23. 白矮星和中子星24. 脉冲星25. 超新星26. 行星行星通常指自身不发光，围绕着恒星运转的天体；具体定义为：围绕恒星运转；形状近于球形；已清空其轨道附近区域； 27. 星云1) 发射星云2) 反射星云:星云通过尘埃反射附近热星的星光而发光，颜色偏蓝；3) 暗星云: 大量尘埃阻挡了星云内部或后面恒星的星光。4) 行星状星云28. 温室效应29. 恒星形成基本过程：星际介质在自引力作用下开始坍缩；随着坍缩，星云逐渐升温；当中心温度达到H的热核聚变反应点火温度，恒星形成。低质量恒星的形成过程星际云（Interstellar Cloud）：星云坍缩，分裂成小块（密度上升，金

5、斯质量减小）星云团块（Cloud Fragment）：星云内温度没有显著上升团块/原恒星（Fragment/ Protostar）:星云进一步坍缩和分裂，密度上升，核心区域变得不透明，温度迅速上升，金斯质量增大，星云停止分裂原恒星：原恒星以Kelvin-Helmhotz时标收缩，温度进一步升高；前主序星（pre-main-sequence star）：原恒星向主序演化成为前主序星，但内部温度还没有升高到H的点火温度；零龄主序（zero-age main-sequence star）：恒星达到主序，热核反应（H燃烧）开始，成为零龄主序恒星；主序星（main-sequence star）：恒星略微

6、收缩，达到流体静力平衡。质量越高的恒星，从原恒星演化到主序的时间越短，在主序上的位置越高。星云坍缩的触发机制激波压缩：激波压缩星云，使其密度增大，触发恒星形成；星云碰撞，辐射，冷却，坍缩；30. 星系介质组成：星际气体（99%）、星际尘埃（1%）、宇宙线、星际磁场；31. H原子21cm谱线中性H云星际吸收线：热恒星的光谱并非全来自恒星大气的吸收线。特征：尖锐，无周期性Doppler位移；原因：星际气体中的原子受恒星紫外光子电离产生的吸收线；恒星星光在到达地球前可能会穿过多块气体云，由于每块云运动状态不同，可能会产生多重吸收线。吸收线的位置反映了星云的运动。H原子21厘米谱线：中性H原子可以产

7、生波长21cm的射电谱线。产生原因：H原子中的电子在自旋与质子自旋平行状态与反平行状态间跃迁时产生的谱线，频率1.42GHz，波长21cm。特点：不受尘埃的散射影响，H原子21cm谱线是研究银河系结构的最佳手段之一。32. 星际尘埃星际消光：星际尘埃对星光的吸收和散射造成星光强度的减弱。粒子消光能力的大小取决于粒子的大小和辐射的波长。星际红化：星际尘埃对星光的散射随波长的变化而不同，对蓝光散射较多而对红光散射较少，因而造成星光颜色偏红。33. 金斯不稳定判据当星云的质量足够高时，向内的重力超过由热运动和湍流产生的向外的压力，引起星云收缩，星云不稳定的极限质量称为金斯质量。34. 褐矮星质量不够

8、大，自引力坍缩无法使中心达到氢热核聚变的点火温度；在近红外波段有微弱辐射；褐矮星与行星的区别：行星更小且有固体内核；褐矮星内部进行着氘核聚变；形成方式完全不一样；35. 正常星系与活动星系绝大部分星系是正常星系，有部分星系表现出强烈的活动性，观测上有以下几种：射电星系、塞佛特星系、蝎虎天体、类星体；活动星系有以下特征：高光度、非热连续辐射（极大值在远红外波段）、快速光变、特殊形态、强发射线和极化辐射；中心引擎：核心区域的超大质量黑洞，其物质吸积提供了活动星系的能源；36. 银河系银河系是一个具有漩涡结构的盘状星系；主要组成：37. 星系分类星系的哈勃分类：根据星系形态不同，哈勃首先提出星系可以

9、分为椭圆星系、透镜状星系、旋涡星系、棒状星系、不规则星系5种类型，称为哈勃分类；哈勃音叉图：38. 不同类型星系的基本特点1) 椭圆星系符号E：按偏心率大小分为E0至E7八个次型；没有星系盘，没有或仅有少量星际气体和尘埃，颜色偏红；恒星做杂乱的椭圆轨道运动；2) 透镜星系介于椭圆星系和旋涡星系间、无悬臂，根据中心是否有棒状结构分为S0或SB0；3) 旋涡星系符号S，按核球大小和悬臂缠卷程度分为Sa、Sb、Sc三个次型，缠卷程度依次变小；中心为球状或椭球状核球，外面为扁平的星系盘；星系盘颜色偏蓝，星系晕和核偏红；4) 棒状星系符号SB，按缠卷程度分为SBa、SBb、SBc三个次型。银河系可能是一

10、个SBb或SBc型星系；中心有棒状结构的旋涡星系，悬臂位于棒的两端；5) 不规则星系符号Irr，分为Irr和Irr两类；外形无明显对称性，无悬臂和中心核区；富含星际气体、尘埃和年轻恒星；39. 宇宙的大尺度结构1) 星系大小：105光年；2) 星系群大小：1Mpc；3) 星系团大小：3-6Mpc；4) 超星系团大小：100Mpc；40. Tully-Fisher关系对漩涡星系，旋转速度；H原子21cm谱线宽度旋转速度光度（适用于大约200Mpc距离）41. 大爆炸与核合成In stars, the density and the temperature both increase slowly

11、 with time, allowing more and more massive nuclei to form, but in the early universe exactly the opposite was true. The temperature and density were exactly decreasing rapidly, making conditions less and less favorable for fusion as time went on.即：恒星内部温度和密度是不断升高的，而宇宙早期的温度和密度是不断下降的，不利于重元素的形成。恒星内部核合成产

12、生极少的氘，因此宇宙中观测到的氘主要来自原初核合成。42. 暗物质在银河系和其他漩涡星系中发现的平直旋转曲线表明星系内部存在巨大的、由暗物质组成的晕；宇宙中90%以上的质量由暗物质组成；暗物质只参与弱作用和引力相互作用43. 旋转曲线银河系自转速度或角速度随半径变化的曲线；在太阳附近旋转速度随半径增大而减小；旋转曲线强烈暗示我们银河系包含大量的暗物质；44. 红移45. 宇宙学原理宇宙在大尺度范围内是均匀（cosmic homogeneity）的和各向同性的（Isotropy）；46. Friedman模型不含“宇宙常数”项的引力场方程的均匀和各项同性通解；在这个模型中宇宙是膨胀的，膨胀宇宙的

13、演化取决于宇宙中物质自引力或密度的大小；宇宙密度参数=/； 47. 观测宇宙学宇宙距离阶梯（The distance ladder）（！）目前的观测结果支持宇宙模型48. CDM表示暗能量，或爱因斯坦宇宙学常数、真空能；CDM表示冷的暗物质宇宙模型；49. 哈勃定律50. 物理宇宙学基本方程恒星观测51. 秒差距52. Parallax被定义为地球从轨道一侧公转到另一侧时，天体在天空中移动的距离。53. “角秒”“parsec（pc）”距离单位54.55. 所有恒星的视差均小于1角秒；56.57. 光度、亮度和色指数58. 光度L（luminosity）,天体在单位时间内辐射的总能量；59. 亮度F（brightness），地球上单位时间和面积接收到的辐射量；60.61. 星等62. 视星等m（apparent magnitude）63. 星等值越大，视亮度越低；定义星等相差5等，亮度相差100倍。即1等相差。64. 星等与恒星亮度之间的关系：65.66. 绝对星等M（absolute magnitude）67. 将天体置于10pc处时的视星等。68.69.70. 色指数color index71. 根据天体光谱在蓝色（B）和可见光（V）两个波段的光度确定整个黑体辐射谱线。72.73. 恒星光谱分类74. 光谱分类：O,B,A,F,G,K,M，字母排列顺序按温