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標題: 天體物理學之星族 [打印本頁]

作者: 暗影魂 時間: 2007-3-16 13:53 標題: 天體物理學之星族

資料來自智慧藏中國大百科
星族
【作　　者】翁士達
      銀河系(以及任一河外星系)內大量天體的某種集合。這些天體在年齡﹑化學組成﹑空間分布和運動特性等方面十分接近。銀河系所有天體分為五個星族﹕暈星族(極端星族Ⅱ)﹐仲介星族Ⅱ﹐盤星族﹐仲介星族Ⅰ(較老星族)﹐旋臂星族(極端星族Ⅰ)。暈星族分布如一個球狀的暈﹐包住銀河系﹔在銀河系恆星聚集較密的盤狀部分﹐當然也有暈星族的天體﹐但主要是盤星族和星族Ⅰ。暈星族由銀河系中最老的天體所組成﹐其中包括球狀星團﹑亞矮星和週期長於 0.4天的天琴座RR型變星(週期更短的天琴座RR型變星屬盤星族)。仲介星族Ⅱ的主要代表是V >30公里/秒的高速星(V 表示垂直於銀道面的速度)﹐以及週期短於250天﹑光譜型早於M5型的長週期變星。盤星族包括銀核內的恆星﹑行星狀星雲和新星﹐以及“弱線星”(光譜中出現較弱的金屬線)。仲介星族Ⅰ包括“富金屬星”(光譜中出現較強的金屬線)和 A型星。極端星族Ⅰ集中分布在銀道面附近(銀面聚度最大)﹕主要為旋臂中的年輕星﹐如O型星﹑B型星﹑超巨星﹐一些銀河星團和星際物質等。
      各星族的年齡相差很大。暈星族最老(其中﹐球狀星團年齡在100億年左右)﹔從仲介星族Ⅱ﹑盤星族和仲介星族Ⅰ到最年輕的旋臂星族﹐年齡依次遞減。後者的年齡大多為幾億年﹐甚至有三﹑五千萬年或者更短的。
      各個星族在化學組成上也有差別。一般說來﹐較老的星族所含的重元素百分比﹐要比年輕星族的低。這種差別可以用恆星演化過程加以解釋。恆星進入晚年期後向外拋射物質﹐使恆星內部核過程所形成的重元素滲入星際物質中去﹔以後由這種“加濃”物質形成的恆星﹐其重元素含量就會相應增高。因此﹐越是年輕的恆星﹐包含的重元素就越多。
      星族這一概念﹐最早是1927年布魯根克特在《星團》一書中提出來的。1944年巴德觀測星系M31和M33的核心部分﹐繪成亮星的赫羅圖﹐發現這種赫羅圖與銀河系球狀星團的赫羅圖十分類似﹔星系外圍部分的亮星的赫羅圖與銀河星團赫羅圖比較接近。在此基礎上﹐巴德重新提出了星族的概念。巴德認為﹐銀河系以及其他旋渦星系的恆星可以分成兩大類﹐稱為“星族Ⅰ”和“星族Ⅱ”。兩個星族的差別﹐明顯反映在赫羅圖的形狀以及最亮恆星的顏色和光度上。對於星族Ⅰ﹐最亮的恆星是早型白色超巨星﹔對於星族Ⅱ﹐最亮的恆星是K型紅橙色超巨星。此外﹐星族Ⅰ和星族Ⅱ在空間分布和運動特性方面也有不同﹕星族Ⅰ的恆星集中於星系外圍旋臂區域內﹐銀面聚度大﹔星族Ⅱ的恆星則主要集中在星系核心部分﹐銀面聚度小。後來研究表明﹐把所有的恆星劃分為兩個星族過於簡單。1957年﹐在梵蒂岡舉行的星族討論會上﹐將銀河系裡的恆星劃分為五個星族。這種劃分方法現已為各國天文學家普遍接受。與星族概念平行的﹐是子系和次系這兩個概念。星族概念是從赫羅圖和物理特性上著眼的﹐而子系﹑次系概念則著重於空間分布和空間運動的特徵。大量的研究表明﹐物理特性與空間分布﹑空間運動是密切相關的﹐它們都取決於銀河系起源和演化的過程。因此﹐星族概念和子系﹑次系概念本質上是一致的﹔在大多數場合可以統一起來。目前﹐星族概念被更多地採用。星族概念在研究銀河系的起源和演化問題上起著重要的作用。它已成為星系天文學和天體演化學的重要內容。
      參考書目
      A.Blaauw and M.Schmidt eds﹐Galactic Structure﹐Univ.of Chicago Press﹐Chicago﹐1965.

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