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特殊恆星

指数 特殊恆星

特殊恆星,在天文學上是指金屬豐度,至少在它們的表面上是異常的恆星。 化學特殊星(Chemically peculiar stars)在炙熱的主序星(氫燃燒)中是很普遍的。根據他們的光譜,這些炙熱的特殊星被畫分為4大類:金屬線星(Am,CP1)、A型特殊星(Ap,CP2)、汞-錳星(CP3)、和弱氦星(CP4),這些分類的名稱表明了它們特殊的性質。弱氦星會只含有少量的氦(He),汞錳星在光譜中有強烈的汞(Hg)和錳(Mn)的吸收線,金屬線星有強烈的金屬線和微弱的鈣(Ca)和钪(Sc)線,A型特殊星有強磁場和強烈的硅(Si)、铬(Cr)、锶(Sr),铕(Eu)及其他的吸收線。有些還會呈現兩種以上類型的特徵。 一般認為這些炙熱的主序星被觀察到的表面特殊組成是在恆星形成之後才發生的過程中造成的,像是在表面數層的擴散和磁性作用。這些作用導致有些原本該"定居"在表層的元素進入內層,而有些應該在內部的元素"漂浮"到表面,結果造成觀測上看見的有著特殊譜線的恆星。它被假設在恆星的中心和整個恆星的大塊組成上,與正常的化學物質充分的混合,因而反應出它們所形成的氣體成分。 低溫的恆星也有化學組成特殊星(通常,這些恆星都是光譜類型G或更後的類型),但通常這星恆星都不是主序星。通常會對這一類恆星分類或具體的標示出名稱來確認。化學特殊星這個詞彙如果沒有進一步的描述或說明,通常意味著是前述的炙熱主序星中的成員。 許多冷的化學組成特殊星是內部核融合的產物與表面混合的結果;包括大部分的碳星和S-型星。其他的還有在聯星系統的質量轉移,例如鋇星和一些S星。.

20 关系: Ap和Bp星奇異星主序星传质碳星聯星金屬線星金屬量鋇星S-型星汞-錳星

Ap和Bp星

Ap和Bp星是A型和B型特殊恆星(因此註記為p),光譜中顯是有過多的稀土金屬元素(像是銪)或其他的像是鍶)。這些恆星的自轉速度比一般A和B型的恆星要慢,雖然仍有一些可以高達≈ 100公里/秒^。它們也有很強的磁場,有些可以達到 ≈ 4萬G(4T)。過剩的化學元素在空間中的位置顯示出與磁場的幾何連接。 有些這一類的恆星會在徑向速度上出現數分鐘的脈衝變化。 研究這些恆星的高解析光譜時,會配合使用研究恆星自轉以推論表面地圖的都卜勒成像。.

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奇異星

#重定向 夸克星.

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主序星

主序星在可顯示恒星演化過程的赫羅圖上,是分布在由左上角至右下角,被稱為主序帶上的恆星。 主序帶是以顏色相對於光度繪圖成線的一條連續和獨特的恆星帶。這個色-光圖就是後來埃希納·赫茨普龍和亨利·諾利斯·羅素合作發展出來,著名的赫羅圖。在這條帶子上的恆星就是所謂的主序星或"矮星"。 恆星形成之後,它在高熱、高密度的核心進行核聚变反應,將氫原子轉變成氦,並且創造出能量。在這個生命期階段的恆星,座落在在主序帶上的位置主要是依據它的質量,但化學成分和其它的因素也有一些關係。所有的主序星都處於流體靜力平衡狀態,它來自炙熱核心向外膨脹的熱壓力與來自外圍包層向內擠壓的重力壓維持著平衡。在核心溫度和壓力與能量孳生率有著強烈的相關性,並有助於維持平衡。在核心孳生的能量傳遞到表面經由光球輻射出去。能量經由輻射或對流傳遞,而後著在其區域內會產生階梯狀的溫度梯度,更高的透明度,或兩者均有。 基於恆星產生能量的主要過程,主序帶有時會被分成上段和下段。質量大約在1.5太陽質量以內的恆星,將氫聚集融合成氦的一系列主要程序稱為質子-質子鏈反應。超過這個質量在主序帶的上段,核融合主要是使用碳、氮、和氧原子,經由碳氮氧循環的程序,將氫原子轉變成氦。質量超過太陽10倍的主序星在核心區域會產生對流,這樣的活動繪激發新創建的氦外移,並維持發生核融合所需要的燃料比例。當核心的對流不再發生時,發展出的富氦核心的外圍會被氫包圍著。質量較低的恆星,核心的對流區會逐步的縮小,大約在2太陽質量附近,核心的對流區就會消失。在這個質量以下,恆星的核心只有輻射,但是在接近表面會有對流。隨著恆星質量的減少,對流的包層會增加,質量低於0.4太陽質量的主序星,全部的質量都在對流。 通常,質量越大的恆星在主序帶上的生命期越短。當在核心的核燃料已被耗盡之後,恆星的發展會離開赫羅圖上的主序帶。這時恆星的發展取決於它的質量,質量低於0.23太陽質量的恆星直接成為白矮星,而質量未超過10太陽質量的恆星將經歷紅巨星的階段;質量更大的恆星可以爆炸成為超新星,或直接塌縮成為黑洞。.

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传质

传质(Mass transfer)是体系中由于物质浓度不均匀而发生的质量转移过程。 体系中由于熵自动向最大值移动,即趋向均匀,如果各部分温度不均匀,会趋向一个平均温度,如果浓度不均匀,也会趋向一个平均浓度,但浓度的传递必须发生在流体中间,可以是两种流体之间,也可以是一种流体和固体之间传质(如萃取),。 在化学工业中,一般应用的是气-液系统;液-液系统和固-液系统之间的传质过程。.

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硅(Silicon,台湾、香港及澳門称為--,舊訛稱為釸,中國大陸稱為--)是一种类金属元素,化学符号為Si,原子序數為14,属于元素周期表上的IVA族。 硅原子有4个外圍电子,与同族的碳相比,硅的化学性质相對稳定,活性較低。硅是极为常见的一种元素,然而它极少以單質的形式存在於自然界,而是以复杂的硅酸盐或二氧化硅等化合物形式广泛存在于岩石、砂砾、尘土之中。在宇宙储量排名中,矽位於第八名。在地壳中,它是第二丰富的元素,佔地壳总质量25.7%,仅次于第一位的氧(49.4%)。.

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碳星

碳星是大氣層內的碳比氧多,類似紅巨星 (偶爾是紅矮星) 的晚期星。這兩種元素在恆星大氣的上層結合,形成一氧化碳,消耗掉大氣中所有的氧,只留下自由的碳原子和其他的碳結合,使得恆星充滿了像"煤灰"的大氣層, 而觀測人員看見的則是醒目的紅色。 在光譜上,這類恆星的特徵非常明顯,因此早在1860年就被安吉洛·西奇在早期的天文分光學上標示出來。在一般的恆星 (像太陽的恆星) ,大氣中的氧含量都比碳多。.

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聯星

聯星是兩顆恆星組成,在各自的軌道上圍繞著它們共同質量中心運轉的恆星系統。有著兩顆或更多恆星的系統稱為多星系統。這種系統,尤其是在距離遙遠時,肉眼看見的經常是單一的點光源,要過其它的觀測方法,才能揭示其本質。過去兩個世紀的研究顯示,一半以上可見的恆星都是多星系統。 雙星(double star)通常被視為聯星的同義詞;然而,雙星應該只是光學雙星。之所以稱為光學雙星,只是因為從地球上觀察它們在天球上的位置,在視線上幾乎是相同的位置。然而,它們的"雙重性"只取決於這光學效應;恆星本身之間的距離是遙遠的,沒有任何共用的物理連結。通過測量視差、自行或徑向速度的差異,可以揭示它們只是光學雙星。 許多著名的光學雙星尚未進行充分與嚴謹的觀測,來確認它們是光學雙星還是有引力束縛在一起的多星系統。 聯星系統在天文物理上非常重要,因為它們的軌道計算允許直接得出系統的質量,而更進一步還能間接估計出半徑和密度。也可以從質光關係(mass-luminosity relationship,MLR)估計出單獨一顆恆星的質量。 有些聯星經常是在以可見光檢測到的,在這種情況下,它們被稱為視覺聯星。許多視覺聯星有長達數百年或數千年的軌道週期,因此還不是很了解它們的軌道。它們也可能通過其他的技術,例如光譜學(聯星光譜)或天體測量學來檢測。如果聯星的軌道平面正巧在我們的視線方向上,它與伴星會發生互相食與凌的現象;這樣的一對聯星會被稱為食聯星,或因為它們是經由光度變化被檢測出來的,而被稱為光度計聯星。 如果聯星系統中的成員非常接近,將會因為引力而相互扭曲它們的大氣層。在這樣的情況下,這些接近的聯星系統可以交換質量,可能會帶來它們在恆星演化時,單獨的恆星不能達到的階段。這些聯星的例子有大陵五、天狼星、天鵝座X-1(這是眾所皆知的黑洞)。也有許多聯星是行星狀星雲的中心恆星,和新星與Ia型超新星的祖恆星。.

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钙(Calcium)是一種化学元素。其化学符号是Ca,原子序数是20。鈣是银白色的碱土金属,具有中等程度的軟性。雖然在地殼的含量也很高,為地殼中第五豐富的元素,占地殼總質量3%,因其化學活性頗高,可以和水或酸反應放出氫氣,或是在空氣中便可氧化(形成緻密氧化層(氧化鈣)),因此在自然界多以離子狀態或化合物形式存在,而沒有单质存在。在工業的主要礦物來源如石灰岩、石膏等,在建筑(水泥原料)、肥料、制鹼、和医疗上用途佷广。.

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-- 铬(Chromium,化學符號:Cr)是一種化學元素,其原子序數為24,在VI B族元素中排行首位。其单质是一種銀色的金屬,質地堅硬,表面帶光澤,具有很高的熔點。它無臭、無味,同時具延展性。1797年法国药剂师和化学家路易-尼古拉·沃克兰首度自鉻鉛礦(4)中分離出鉻,被確認是一種化學元素。.

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銪(Europium)是一種化學元素,符號為Eu,原子序為63。元素以歐洲(Europe)命名。銪是一種較堅硬的銀白色金屬,在空氣和水中容易氧化。它屬於典型的鑭系元素,氧化態通常為+3,但其+2態也並不鮮見。所有氧化態為+2的銪化合物都具有輕微的還原性。銪在生物體中沒有重要的功用,和其他重金屬相比毒性較低。銪的大部份應用都採用了其化合物的磷光特性,例如電視機的磷光體以及歐羅(欧元)紙幣的防偽磷光體等。.

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锰(manganese)是一种化学元素,它的化学符号是Mn,它的原子序数是25,是一种过渡金属。.

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锶(Strontium,舊譯作鎴)是一种化学元素,它的化学符号是Sr,它的原子序数是38,屬於周期表的2A族,是一种银白色有光泽的碱土金属。 锶是碱土金属中丰度最小的元素。在自然界主要以化合态存在,主要的矿石有天青石(SrSO4),(SrCO3)。1787年,由英國人霍普發現,亦經過他的朋友克勞福德確認。1807年英国化学家戴维电解碳酸锶时发现了金属锶。工业用电解熔融的氯化锶制取锶。 锶的化学性质活泼,加热到熔点(769℃)时即燃烧,呈红色火焰,生成氧化锶(SrO),在加压条件下跟氧气化合生成过氧化锶(SrO2)。跟卤素、硫、硒等容易化合。加热时跟氮化合生成氮化锶(Sr3N2)。加热时跟氢化合生成氢化锶(SrH2)。跟盐酸、稀硫酸剧烈反应放出氢气。常温下跟水反应生成氢氧化锶和氢气。锶在空气中会转黄色。 锶元素广泛存在在矿泉水中。某些锶化合物似乎显示它们也许能促进骨生长的证据,但并没有得到证明。 锶和碳酸锶均是根据Strontian来命名的,这是苏格兰的一个小村庄,其附近的矿物质Strontian于1790年首先由Adair Crawford和William Cruickshank发现。19世纪自甜菜中提取糖料的发明是其最大的一个应用(参见strontian工艺)。锶化合物如今主要用于生产电视机中的阴极射线管,以其他显示法代替使用阴极射线管的做法正在改变锶的总消费量。.

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金屬線星

金屬線星或是Am星(Am star or metallic-line star)是一種在光譜類型上呈現化學性質特別的恆星,它們的光譜有著強烈和經常改變的金屬吸收譜線,像是鋅、鍶、鋯和鋇,但是缺乏其它的像是鈣和鈧。這些異常是由於一些元素被推向表面並異常的吸收了部分的光,而其它的則因為重力而下沉。這種效果是因為恆星具有低轉速的情況下才發生的, The Internet Encyclopedia of Science, David Darling.

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金屬量

金屬量是天文學和物理宇宙學中的一個術語,它是指恒星之內除了氫和氦元素之外,其他的化學元素所占的比例(這個術語不同於一般所認知的“金屬”,因為在宇宙中氫和氦的組成量占了壓倒性的大數量,天文學家將所有更重的元素都視為金屬。) 。例如,碳化合物含量較多的星雲被稱為“富金屬”,但在其他的場合都不會將碳當成金屬。 一個天體的金屬量也許可以提供年齡的訊息。當宇宙剛形成時,依據大霹靂的理論,它幾乎完全都是氫原子,經由太初核合成,創造出相當大比例的氦和微量跡證的鋰。最初的恒星,被認為是第三星族星,完全不含任何金屬。這些恒星的質量是難以置信的巨大,因此在短促的恒星演化中經由核融合創造出週期表內比鐵輕的元素,然後經由壯觀的超新星將元素散佈在宇宙中。雖然,它們存在於主流的宇宙起源模型,但直至2007年,仍未發現第三星族星。下一代的恒星於第一代恒星死亡釋出的物質中创造出来,被觀測到最老的恒星,被認為是第二星族星,有非常少量的金屬;後續世代出生的恒星,因由先前世代的富含金屬的塵埃中创生出来,金屬含量越來越豐富。而當這些恒星死亡時,它們會將更豐富的金屬,經由行星狀星雲或超新星散佈到外面的雲氣中,讓新誕生的恒星有更豐富的金屬。最年輕的恒星,包括我們的太陽,含有的金屬最豐富的恒星,被認為是第一星族星。 橫跨銀河系,金屬量在銀心是最高的,並向外逐漸遞減。在群星之間的金屬量梯度隨恒星的密度變化:在星系的中心有最多的恒星,隨著時間的過去,有越來越多的金屬回到星際物質內,並且成為新恒星的原料。由相似的機制,較大的星系相較於較小的星系,也會有較高的金屬量。在兩個環繞著銀河系的小不規則星系,麥哲倫雲的例子中,大麥哲倫星系的金屬量是銀河系的40%,小麥哲倫星系的金屬量是銀河系的10%。.

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鋇星

鋇星是G至K型的巨星,它們的光譜 出現455.4nm的波長,顯示有過量的電離鋇元素,BaII。鋇星也顯示出碳的譜線特徵,這是CH、CN和C2等分子的譜線。最出辨識出和定義鋇星的是William Bidelman和菲利普·肯納 。 徑向速度的觀察認為所有的鋇星都是双星。使用國際紫外線探測衛星 (IUE)在紫外線波段觀察到一些鋇星系統內有白矮星。 鋇星被認為是双星系統內質量轉移造成的結果,質量轉移發生在主序帶內目前觀察到的巨星上。他的伴星,施主星,是在漸近巨星分支 (AGB) 的碳星,並且在他的內部導致碳和S-過程元素。在施主星失去大量質量的AGB晚期,這些核融合的產品經對流混合送到表面,有些物質"污染"了施主星的表面。我們不能確定是在質量轉移之後多久的時間才觀察到這些系統,施主星已經長期演化变成了白矮星,而"被污染"的接收星演變成紅巨星 。 在它的演變期間,鋇星隨著時間增長和變冷,抵達光譜類型G或K型的極限。當這種情況發生時,通常原來的恆星光譜是M型,但S-過程使它的殘餘變更了組成,造成他的光譜被修改成另一種特殊的光譜類型。恆星表面的溫度在M型的範疇內,但S-過程產生的元素鋯 (Zr)會顯示出氧化鋯(ZrO)的分子譜線。當這種情況發生時,恆星將成為"外因"S恆星。 在歷史上,鋇星曾是一個難題,因為在標準恆星演化理論的G和K型巨星,距離綜合碳和S-過程元素並混合至表面仍很遙遠。聯星的發現很自然解決了這個難題,從能夠產生這些物質的伴星導入原料,讓它們產生了特異的光譜。質量傳遞的過程在天文學的時間尺度上是非常短暫的;質量傳遞的假設也預測主序星中也會有光譜特異的鋇星。至少已經知道有一顆這樣的恆星:HR 107。 鋇星的樣本包括:摩羯座 ζ(燕)、HR774和HR4474。 CH星是第二星族星,有著相似的演變狀態、特殊的光譜、軌道狀態,被相信是更老的、缺乏金屬的,與鋇星類似。.

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S-型星

S- 型星是光譜類型為S的恆星,這是一種晚期型的巨星(類似K5-M型),它的光譜呈現出是K和M的巨星,但有氧化鋯以及氧化鈦的頻譜,其它的S-過程元素,例如氧化釔和鎝,這些在化學元素週期表上第五列,經由中子捕獲才能生成的的第5週期元素,也都清楚的呈現出來;它可能還有氰、鋰等元素。大部分的此類恆星都是長周期變星。 S-型星曾經被建議是漸近巨星分支(AGB恆星)過程中,從一般的M型巨星轉變成C-N的碳星的一個中間階段。AGB恆星通常在殼層中燃燒氫,但在一些所謂的暫時疏濬狀態會在殼層中燃燒氦。 S-型星通常比光球溫度相同的K或M型的恆星更紅,米拉變星的天鵝座 χ是全天最亮的S-型星,它的光譜變化在晚期型的S7至S10,有鋯、鈦、釩等氧化物的特徵,有時還擴展至中間的 MS 型。大熊座 S是另一個例子。.

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氫是一種化學元素,其化學符號為H,原子序為1。氫的原子量為,是元素週期表中最輕的元素。單原子氫(H)是宇宙中最常見的化學物質,佔重子總質量的75%。等離子態的氫是主序星的主要成份。氫的最常見同位素是「氕」(此名稱甚少使用,符號為1H),含1個質子,不含中子;天然氫還含極少量的同位素「氘」(2H),含1個質子和1個中子。 氫原子最早在宇宙復合階段出現並遍佈全宇宙。在標準溫度和壓力之下,氫形成雙原子分子(分子式為H2),呈無色、無臭、無味非金屬氣體,不具毒性,高度易燃。氫很容易和大部份非金屬元素形成共價鍵,所以地球上大部份的氫都以分子的形態存在,比如水和有機化合物等。氫在酸鹼反應中尤其重要,因為在這類反應中各種分子須互相交換質子。在離子化合物中,氫原子可以獲得一個電子成為氫陰離子(H−),或失去一個電子成為氫陽離子(H+)。雖然在一般寫法中,氫陽離子就是質子,但在實際化合物中,氫陽離子的實際結構是更為複雜的。氫原子是唯一一個有薛定諤方程式解析解的原子,所以對氫原子模型的研究在量子力學的發展過程中起到了關鍵的作用。 16世紀,人們通過混合金屬和強酸,首次製備出氫氣。1766至1781年,亨利·卡文迪什第一次發現氫氣是一種獨立的物質,燃燒後會產生水。安東萬-羅倫·德·拉瓦節根據這一性質,將其命名為「Hydrogen」,在希臘文中意為「生成水的物質」。19世纪50年代,英国医生合信编写《博物新编》(1855年)时,把元素名翻译为“轻气”,成為今天中文「氫」字的來源。 氫氣的工業生產主要使用天然氣的蒸汽重整過程,或通過能源消耗更高的水電解反應。大部份的氫氣都在生產地點直接使用,主要應用包括化石燃料處理(如裂化反應)和氨生產(一般用於化肥工業)。在冶金學上,氫氣會對許多金屬造成氫脆現象,使運輸管和儲存罐的設計更加複雜。.

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氦(Helium,舊譯作氜)是一种化学元素,其化学符号是He,原子序数是2,是一种无色的惰性气体,放电时发橙红色的光。在常温下,氦是一种极轻的无色、无臭、无味的单原子气体。氦在空氣中含量較少,但在宇宙中是第二豐富的元素,在银河系佔24%。.

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汞是化学元素,俗稱水銀,臺灣亦可寫作銾,化学符号Hg,原子序数80,是種密度大、銀白色、室温下為液態的過渡金属,為d区元素。常用來製作溫度計。在相同條件下,除了汞之外是液體的元素只有溴。銫、鎵和銣會在比室溫稍高的溫度下熔化。汞的凝固點是,沸點是,汞是所有金屬元素中液態溫度範圍最小的。 汞在全世界的矿产中都有产出,主要来自朱砂(硫化汞)。摄入或吸入的朱砂粉尘都是剧毒的。汞中毒还能由接触可溶解于水的汞(例如氯化汞和甲基汞)引起,或是,吸入汞蒸气或者食用被汞污染的海产品或吸食入汞化合物引起中毒。 汞可用于溫度計、氣壓計、壓力計、血壓計、浮閥、水銀開關和其他裝置,但是汞的毒性導致汞溫度計和血壓計在醫療上正被逐步淘汰,取而代之的是酒精填充,鎵、銦、錫的填充,-zh-cn:数码;zh-tw:數位;zh-hk:數碼;-的或者基於電熱調節器的溫度計和血壓計。汞仍被用于科學研究和補牙的汞合金材料。汞也被用于發光。荧光燈中的電流通过汞蒸氣產生波長很短的紫外線,紫外線使荧光體发出荧光,從而產生可見光。.

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汞-錳星

汞-錳星是光譜中因為游離汞的吸收而明顯的有波長為398.4奈米吸收線的化學異常星 ,這些恆星的光譜類型為B8或B9,並有下列二種特徵:.

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传出传入
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