历史百科网

新星

[拼音]:xinxing

[外文]:nova

爆发变星的一种。新星是可见光波段第一次观测到的亮度在几天内突然增加 9个星等以上,然后在几个月到若干年期间内有起有伏地下降到爆发前状态的天体,新星光谱随光变发生阶段性的变化,并以每秒钟 100~5,000公里的速度抛射物质。新星的全称是“经典新星”。一般来说,新星平均增亮11个星等,就相当于增亮几万倍。这种星在爆发前通常甚暗,一般是看不见的,只在爆发后一段时期内才相当明亮,有的甚至亮到影响星座的形状,所以曾经被误认为是新生的星而取名“新星”沿用至今。亮度突然增大是一种爆发过程,能量释放平均达1045~1046尔格/秒,抛射的物质约为10-5~10-3太阳质量,抛射速度约 500~2,000公里/秒。新星按光度下降速度分为快新星、慢新星和非常慢新星三类。新星的命名法:通常是在新星的星座名称前面加N,在后面加爆发年份。如NHer1934表示1934年武仙座新星。随后新星又纳入变星的命名系统,如1934年武仙座新星即武仙座DQ。在银河系中目前已观测到的新星约200个,最早作光谱研究的新星是北冕座T(1866年),但后来知道它是再发新星。用照相方法研究的第一个新星是御夫座 T(1891年)。有最完整光学观测资料的新星是武仙座DQ(1934年)。自古代起人类就有关于新星爆发的历史记载,我国古代有极丰富的新星观测记录。

在其他星系中也搜寻到新星。仙女星系 (M31)中至今已发现有200多个新星。M81、M33、大麦哲伦星系(LMC)、小麦哲伦星系 ( C)等不少星系中也找到了新星。在不同的星系中,新星出现的频数大不相同。据估计,银河系每年50个,M31每年29个,有些星系每两年一个。一般说来以Sb星系的频数为很高。

银河新星的极大光度绝对目视星等估计平均为-7.3等。新星极大光度时的绝对星等与目视星等从极大亮度下降 3等的时间t3(以天为单位)之间存在一个经验公式:MO=-11.5+2.5lgt3。M31中的新星绝对星等也有类似的经验关系。新星属于老年盘星族。在赫罗图上新星的热子星与行星状星云的中心星、共生星等占有同样的位置。它们都位于主星序的左下方,表明这些天体多半是有共同的不稳定特性的。

再发新星、类新星和矮新星的光度、光谱变化与新星有某些类似。值得注意的是,从1975年起发现一类称为X射线新星的天体,它们的X射线光变曲线与经典新星光学波段的光变曲线类似。这类天体有时又称作暂现X射线源,但它们的光学对应体并不是新星。此外,又发现某些老新星是X射线双星的光学对应体。

一般的新星都有典型的光变和谱变。典型光变曲线如图所示。图中各阶段分别为:a.爆发前──光度固定或有1~2星等不规则的变化;b.初升──约为2~3天,光度迅速上升;c.极大前的停滞──几小时到几天,甚至光度有些下降;d.终升──1天到几周;e.亮度极大;f.初降──快新星是平滑的,慢新星会有1~2星等的起伏;g.过渡期──不同新星表现不同,有些是平滑下降,有些有起伏,有些亮度有一明显的极小然后又回升;h.终降──比较平滑下降;i.爆发后──与爆发前一样。不同新星的光变曲线形状不尽相同。

所有新星都依次经历以下几个光谱阶段:爆发前谱、极大前谱、主谱、漫强谱、猎户谱、4640漫发射星云谱、爆发后谱。新星光谱中的发射谱线都很宽,吸收线紫移很大,往往在同一时刻出现几组不同的位移。爆发前谱呈高温的连续谱,不出现强的吸收或发射线,极大前谱出现模糊的吸收线和一些弱发射线,谱线极宽。主谱在极大后立即出现,有显著的发射线,膨胀速度更大;在漫强谱中有H、CaⅡ等吸收线;视向速度比主谱更大,猎户谱显示出有更高的激发度,出现高电离电位的HeⅠ、NⅡ、OⅡ线,膨胀速度更大。当NⅢ4640达到强时,称4640漫发射阶段。新星在出现 [OⅠ]、[NⅡ]、[OⅢ]等禁线时,便进入星云谱阶段,这时连续谱已完全消失。星云谱阶段很长,消失后就进入爆发后光谱阶段。爆发后,有些新星出现类似白矮星的宽吸收线,有些新星只有连续谱,许多新星有比较窄的H、HeⅡ、CⅢ等发射线。同样,不同的新星谱变也不尽相同。近年来由于观测技术及处理方法的改进,开展了射电、红外、紫外、X射线波段和偏振等观测,为新星的研究提供了重要的信息。有些新星在短于2000埃紫外区也已探测到辐射。通过对巨蛇座FH(1970年)的红外观测得到非常有趣的结果:随着可见光光度下降,某些红外波段光度反而上升,并且能谱的峰值逐渐向红外方向移动。在爆发后的 104天,红外星等达到-4.0等,成为全天最亮的红外星。近年来在厘米与毫米波段都接收到一些新星的射电辐射。在已找到有光学对应体的十多个X射线双星中,有两个被认为是老新星。直接照相显示出某些新星爆发后确有膨胀着的壳层存在,并且有赤道带和极冠的结构。近二十年来,已给一系列兼为密近双星的新星求出了轨道周期。

关于新星的模型,五十年代以前人们多主张单星模型,1954年发现新星武仙座DQ有交食周期,而周期很短(4小时多),所以不少人考虑,也许新星大多是,甚至全部是密近双星。二十年来已发现好几个新星是双星。目前多数人认为新星的一个子星是冷的红星,而另一个子星是热的、体积小得多的简并矮星。在演化过程中,当冷星充满了临界等位面便发生质量交流,气流通过内拉格朗日点流向热星。于是围绕热星形成一个吸积盘,其中小的热星可以认为是白矮星,它是新星的爆发源。比较大的冷星抛射出的富氢物质,部分为白矮星所吸积。随着吸积过程的发展,在白矮星的表面形成一层富氢的气壳层,气壳层的底部将受到越来越大的压力,并被加热,一直达到氢燃烧反应所需要的点火温度,这时就可能发生热核反应,导致星体爆发。另一方面,单个白矮星吸积星际物质而后发生新星现象的可能性,在理论上也是成立的。

参考书目J. S. Gallagher and S. Starrfield, Theory and Observations of Classical Novae,Annual Review of Astronomy and Astrophysics, Vol.16, pp. 171~214,Annual Reviews Inc.,Palo Alto,1978.参考文章新星天文天体再发新星天文天体葡萄新星――美国超大粒无核早红提果树园艺宇宙大爆炸后30万~7亿年(超新星)天文天体超新星天文天体

严正声明:本文由历史百科网注册或游客用户付梓雅自行上传发布关于» 新星的内容,本站只提供存储,展示,不对用户发布信息内容的原创度和真实性等负责。请读者自行斟酌。同时如内容侵犯您的版权或其他权益,请留言并加以说明。站长审查之后若情况属实会及时为您删除。同时遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,尊重和保护作者的劳动成果,转载请标明出处链接和本声明内容:作者:付梓雅;本文链接:https://www.freedefine.cn/wenzhan/37656.html

赞 ()
我是一个广告位
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码: