星震学

✍ dations ◷ 2025-07-07 07:24:45 #恒星现象,恒星天文学

星震学(英文:Asteroseismology,来自古希腊文 ἀστήρ,,恒星、σεισμός, ,振动、-λογία, ,研究。或称为stellar seismology)是借由分析恒星震动频谱研究恒星内部结构的学问。在恒星上不同的振动模式会有不同的穿透深度。天文学家利用多普勒效应观测天体的震动,研究天体的震动可以了解无法被直接观测到的天体内部结构,例如氦的丰度以及对流区的深度;其原理就像地震学家通过研究地激波来了解地球和其他行星。

星震学是用来研究恒星内部结构的工具。振动频率可以提供激波来源和通过区域的物质密度。恒星光谱可以让天文学家分析恒星组成,因此光谱学和星震学结合可以得知恒星内部结构。星震学可以将恒星的光小幅变化成声波。

星震学家提出在恒星内的振动是因为热能转换为脉动的动能而引起。这个过程和任一种热机是类似的,热在高温振动相被吸收,并且在低温处释放。在恒星内最主要的机制是在某些恒星中净辐射能在表面层转换成脉动能。脉动的结果经常是假设在小规模脉动且孤立球对称状态下研究。在联星系统中,恒星潮汐力对于恒星振动也会有明显影响。星震学的一个应用是在中子星的研究。中子星内部结构无法被直接观测,但也许可以透过中子星震荡(英语:Neutron-star oscillation)的研究来推论。

在类太阳恒星中的激波可以分为三个不同形式:

在类太阳恒星中,例如南门二,p-模式是最明显的状态,而g-模式只局限在内部的对流区。然而,在白矮星上只能观测到g-模式。

日震学(Helioseismology 或 Solar seismology)与星震学密切相关,不过是专门研究太阳内的激波。太阳内的振动是被太阳外层的对流运动激发,而将相关知识应用到观测类太阳恒星振动就是星震学的范畴。

有数个至今仍使用中的空间探测器其任务相当重要的一部分就是星震学:

红巨星是类太阳恒星在核心的氢耗尽使氢核聚变停止后的演化晚期状态。恒星的外层半径将膨胀到原来的200倍,并且核心收缩。然而,演化过程中有两个不同的步骤。第一个步骤是核聚变会在核心以外的区域发生,但核心的氦不发生核反应;稍后核心温度将会高到足以引发氦融合反应。先前这两个阶段无法从恒星光谱中直接判断,并且演化过程的细节无法完全了解。开普勒空间天文台对相对距离较近的数百颗红巨星进行星震学观测,并且将红巨星区分为两个形式。氢外层核聚变进行终的红巨星其g-模式振动周期大多是50秒,如果是核心氦融合进行中的则是100到300秒。以上是在角动量守恒的条件下假设红巨星膨胀的外层和收缩的内层将使核心自转速度增加,外层转速降低的状况下。星震学的研究结果显示核心的自转速度至少是外层的10倍以上。更进一步的星震学观测可以协助了解恒星演化过程中一些不明之处。

相关

  • 劳工部美国劳工部(英语:United States Department of Labor),是美国联邦政府行政部门之一,主管全国劳工事务,成立于1913年3月4日。美国劳工部设美国劳工部长、副部长两级官员。
  • 克勒乔治斯·克勒(德语:Georges Jean Franz Köhler,1946年4月17日-1995年3月1日),生于慕尼黑,德国生物学家,1984年诺贝尔生理学或医学奖得主。1986年起在弗莱堡大学担任教授,1995年因肺
  • 类人猿下目类人猿下目(学名:Simiiformes)是一类高等灵长类,由旧世界猴及猿组成。它们比原猴亚目的要大。类人猿下目分成三类。阔鼻小目于约4000万年前分支出来,只余下狭鼻小目留在旧世界。
  • Perkins School for the Blind柏金斯启明学校(Perkins School for the Blind)位于美国马萨诸塞州沃特敦,它是一所美国盲人最古老的启明学校。它也被称为"帕金斯启明机构"(Perkins Institution for the Bli
  • 台中市公共自行车台中市公共自行车租赁系统(英文:iBike、iYouBike)是台湾台中市的公共自行车租赁系统,于2014年7月18日开始试营运。初期以台湾大道等市中心路段设站,现已将服务范围扩展至大里、太
  • 乔克托乔克托县(Choctaw County, Oklahoma)是美国奥克拉荷马州东南部的一个县,南以雷德河为界与德克萨斯州相望。面积2,074平方公里。根据美国2000年人口普查,共有人口15,342。县治休
  • 斯蒂芬·茨威格斯蒂芬·茨威格(德语:Stefan Zweig,1881年11月28日-1942年2月22日),奥地利犹太裔作家,中短篇小说巨匠,擅长人物的心理分析,也著有多篇名人传记。斯蒂芬·茨威格生于维也纳,父亲莫里茨
  • 林宗兴林宗兴(1982年10月7日-),台湾歌手,高雄市人。于2007年参加歌唱选秀节目《超级偶像》第一季,获得季军。
  • 清格尔泰清格尔泰(蒙古语:.mw-parser-output .font-mong{font-family:"Menk Hawang Tig","Menk Qagan Tig","Menk Garqag Tig","Menk Har_a Tig","Menk Scnin Tig","Oyun Gurban Ulus
  • 波士顿科学波士顿科学 (英语:Boston Scientific)是一家美国医疗器械制造商。1979年6月成立于美国米德尔塞克斯县马尔伯勒市,1992年5月19日在纽约证券交易所成功上市,1997年进入中国,其大中