天体物理学概论

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概论·

【北大课程录像】天体物理学 徐仁新（全22p）

几个知识要点·

  • Hertzsprung-Russell图

    描述流量（温度）与光度的关系

    • 流量F

      视亮度

    • 温度T

      光谱特征，体现颜色

    • 光度L（绝对星等）

      恒星自身辐射光的能力

      F、T、L关系为： $L = \begin{cases} 4\pi D^2F & \text{恒星} \\ 4\pi R^2\sigma T^4 & \text{黑体辐射} \end{cases}$

      我们依以上关系定义出白矮星、红巨星及主序星带：
      HR图


  • 银河系，星族（I、II、III）
    • 银晕
    • 银盘
    • 悬臂
    • 星族I

      银盘中富金属

    • 星族II

      银核、核球、银晕球状星团中贫金属

    • 星族III

      几乎完全由氢氦组成的极端贫金属恒星

  • 星系的Hubble形态分类
    • 椭圆星系

      E0、E3、E7、SO（越来越扁）

    • 正常旋涡星系

      Sa、Sb、Sc（悬臂渐少）

    • 棒状星系

      SBa、SBb、SBc（悬臂渐短）

  • 星系旋转曲线，暗物质

    • 星系旋转曲线

      认为物质球状对称分布，认为核球密度均匀，在核球外忽略盘的质量;在核球内有$v \propto R^3$,在核球外有$v \propto R^{- \frac{1}{2}}$

      $\frac{v^2}{R} = \frac{GM ( R )}{R^2}$


      $M ( R ) = \int_0^R\rho ( r ) d^3r $ 星系

    • 暗物质

      在只考虑可见物质质量的情况下，得出的理论曲线与观测曲线不符，由此我们猜测存在不可见的暗物质。