探 測 天 體 的 方 法
來 自 天 體 的 輻 射 主 要 有 高 能 粒 子 流 、 微 中 子 流 、 重 力 波 、 與 電 磁 輻 射， 每 一 種 輻 射 都 攜 帶 有 關 天 體 的 一 些 訊 息 ， 所 以 偵 測 研 究 這 些 輻 射 ， 能 獲 得 天 體 狀 態 的 資 訊 。
天 體 所 發 出 的 粒 子 流 ， 主 要 有 電 子 、 質 子 、 α粒 子(氦 原 子 核) 等 。 它 們 的 運 動 速 度 很 快 ， 且 都 帶 有 電 荷 ， 在 到 達 地 球 之 前 ， 不 僅 與 星 際 物 質 發 生 作 用 ， 並 受 星 際 磁 場 的 影 響 ， 不 斷 地 改 變 方 向 ， 因 此 很 難 判 斷 其 真 實 的 起 源 ， 也 很 難 使 用 粒 子 流 所 帶 的 訊 息 。
許 多 天 體 會 發 生 大 量 的 微 中 子 流 ， 微 中 子 另 稱 微 子 或 中 微 子， 是 一 種 以 光 速 (或 近 光 速) 行 進 中 性 基 本 粒 子 。 它 很 少 與 物 質 互 相 作 用 ， 穿 透 力 極 強 ， 可 以 很 輕 易 地 由 天 體 的 核 心 跑 出 來 。 天 文 學 家 己 建 構 微 中 子 偵 測 器 ， 來 萃 取 這 部 份 的 訊 息 。 位 於 美 國 與 日 本 的 兩 座 微 中 子 偵 測 器 ， 分 別 在 1987年 2 月 ， 偵 測 到 超 新 星 1987A所 發 出 的 微 中 子 流 。 但 是 微 中 子 與 物 質 發 生 交 互 作 用 的 機 率 過 低 ， 現 在 仍 然 缺 乏 有 效 的 設 施 ， 去 研 究 微 中 子 流 所 攜 帶 的 訊 息 。
天 體 通 常 有 非 常 大 的 質 量 ， 根 據 廣 義 相 對 論 ， 這 些 天 體 加 速 運 動 時 ， 會 發 出 重 力 波 ， 所 以 重 力 波 也 應 帶 有 天 體 運 動 狀 態 的 訊 息 。 不 過 到 目 前 為 止 ， 除 了 一 些 間 接 的 證 據 外 ， 重 力 波 主 要 仍 然 是 理 論 的 臆 測 而 己 ， 還 沒 有 直 接 的 實 測 證 據 。
數 千 年 來 ， 人 類 主 要 靠 肉 眼 可 見 的 星 光 ， 來 觀 測 遙 不 可 及 天 體 與 天 象 。 可 見 光 僅 是 電 磁 輻 射 (或 稱 電 磁 波) 一 個 極 小 的 部 份 ， 現 代 的 天 文 學 家 為 了 窮 究 天 象 ， 早 己 使 用 全 部 電 磁 輻 射 的 波 段 。 由 天 體 發 出 的 電 磁 輻 射 ， 可 視 為 廣 義 的 "星 光"。
在 可 以 預 見 的 未 來 ， 天 文 研 究 仍 然 主 要 藉 由 分 析 星 光 來 達 成 ， 而 本 章 的 內 容 ， 也 將 侷 限 在 討 論 星 光 所 攜 帶 的 訊 息 。
星 光 (或 稱 電 磁 輻 射)是 天 體 內 部 核 反 應 (例 如 ： 質 子–質 子 鏈 、 碳 氮 氧 循 環)的 產 物， 或 是 帶 電 電 荷 加 速 運 動 所 發 出 的 輻 射 。 天 體 一 般 都 具 有 一 定 的 表 面 溫 度 ， 而 它 們 所 發 射 出 來 的 電 磁 輻 射 ， 和 它 們 的 表 面 溫 度 有 很 密 切 的 關 係 。
任 何 會 發 射 電 磁 波 的 物 體 ， 它 所 發 射 電 磁 波 的 波 長 與 強 度 大 小 ，是 與 物 體 的 表 面 溫 度 高 低 有 關 。
I = σT4
物體單位時間(sec)之內從物體表面的單位面積(m2)所輻射出的能量(I) 與物體的表面溫度(T) 的四次方成正比。其比例常數σ = 5.67*10-8 joule/sec 稱 為 史 提 芬 — 波 茲 曼 常 數 。
實 際 上 只 有 黑 體 的 輻 射 曲 線 符 何 此 方 程 式 。 一 般 假 設 來 自 恆 星 的 輻 射 也 具 有 黑 體 輻 射 的 特 性 。
有 時 又 稱 發 光 強 度、 發 光 能 力 或 發 光 本 領 ，計 量 的 單 位 是 瓦 ， 所 以 可 將 恆 星 看 成 超 級 大 型 的 燈 泡 。
L = 4πR2·σT4
R 是 星球的半徑，T 是 星球的表面溫度。
如 恆 星 與 地 球 的 距 離 為 d， 恆 星 的 亮 度 I﹙ 單 位 時 間 內 ， 通 過 單 位 面 積 的 光；儀 器 可 測 ﹚為
I = L/(4πd2)
常 稱 為 距 離 平 方 反 比 定 律，即 亮 度 與 恆 星 的 距 離 平 方 成 反 比 關 係 ， 故 計 算 恆 星 的 光 度 時 ， 須 知 道 其 亮 度 與 距 離 。
天 文 學 家 常 將 視 星 等 更 精 確 的 量 化， 以 恆 星 的 亮 度 為 定 義 的 基 礎 ， 所 以 對 恆 星 A與 恆 星 B：
IB / IA = 100(mv,A - mv,B)/5 = 10(mv,A - mv,B)*2/5
mv,A - mv,B = 5/2 log (IB / IA)
以織女星為參考星：視 星 等 0等，任 何 恆 星 的 視 星 等 定 義 為
mv,star = mv,star - mv,Vega = 5/2 log (IVega / Istar)
所 以 亮度差100倍 ， 星等差5等。 視 星 等 愈 小 的 恆 星 亮 度 愈 高 ， 例 如 太 陽 是 -26.8等 星 ， 參 宿 七 (β Ori) 為 0.14等 星 ， 而 北 極 星 為 2等 星 。 視 星 等 代 表 以 主 觀 視 覺 觀 察 的 恆 星 亮 度 ， 完 全 忽 略 恆 星 遠 近 的 重 要 因 素 。
將 恆 星 都 移 到 距 地 球 10 pc 處，此 時 所 得 的 亮 度 稱 為 絕 對 星 等， 可 比 較 、 量 度 恆 星 真 正 的 "發 光 能 力"。 同 樣 的， 每 差 5個 星 等 亮 度 差 100倍 。
如 恆 星 在 10 pc的 亮 度 為 L/(4π102)， 在 原 來 距 離 d時 的 亮 度 為 L/(4πd2)， 則
Mv - mv = 5/2 log ( [L/(4πd2)] / [L/(4π102)])
例如：太陽的絕對星等是 +4.74，參宿七的絕對星等是 -7.1，而北極星的 絕對星等是 -4.6。
距離模數 mv - Mv=5 log d - 5
d 是 恆星與地球的距離 (以pc為單位)。一 般 常 將 光 度 與 絕 對 星 等 交 互 使 用 ，因為光度與絕對星等之間，具有下列的的關係
log( Lstar / Lsun ) = 2/5 * ( Msun - Mstar )
因為太陽的光度 (L太 陽 = 3.826 x 1026 J/sec ) 與絕對星等 (M太 陽 = +4.74 ) 為已知，所以，知道天體的光度即可找出天體的絕對 星等，反之亦然。
λmax= 0.29/T (cm)
溫 度 愈 高 ，波 長 (λmax)愈 短， 星 光 偏 藍 。 溫 度 愈 低 ，波 長 (λmax)愈 長 ， 星 光 偏 紅 。
例 ： 太 陽 的λmax為5*10-5 cm， 經 由 韋 恩 定 律我 們 可 以 知 到 太 陽 的 表 面 溫 度 為
Tsun = 0.29/5*10-5 = 5800 K。
星 光 主 要 是 來 自 星 體 的 表 面 ， 星 光 經 分 光 議 解 析 後 ， 可 以 發 現 其 中 含 有 許 多 暗 線 (吸 收 譪 線 ， 或 明 線 – 發 射 譜 線。 成 因 )， 將 這 些 譜 線 與 標 準 元 素 光 譜 比 對 ， 可 以 知 道 星 體 的 化 學 組 成 。 以 太 陽 為 例 ， 分 析 太 陽 光 譜 ， 可 以 推 出 太 陽 表 面 至 少 含 有 五 十 七 種 元 素 。
星 光 經 過 光 譜 儀 的 分 光 ， 可 拍 攝 得 恆 星 的 光 譜 。 就 像 百 貨 公 司 商 品 上的 條 碼 一 樣 ， 恆 星 的 光 譜 可 以 告 訴 我 們 有 關 恆 星 的 資 訊 。
• 恆 星 光 譜 ： 大 約 可 分 成 吸 收 光 譜 與 發 射 光 譜 兩 大 類 。
• 恆 星 依 其 光 譜 中 最 明 顯 的 譜 線 特 徵 ， 可 大 概 的 分 類 成 以 下 七 類 ：
O B A F G K M
速 記 法 ：
(Oh, Be A Fine Girl/Guy. Kiss Me.) 或 較 不 具 爭 議 性 的
(Oh Boy! A F Grade Kills Me.)
溫度是 從 高到 低， 可 再 細 分 為 ：
這 些 恆 星 主 要 的 譜 線 特 徵 如 下 ：
| 光 譜 型 態 | 顏 色 | 表 面 溫 度 (K) | 主 要 光 譜 特 徵 | 實 例 | |
| O | 藍或 藍 白 | > 30,000 | 具有離子化的氦元素及其他元素的譜線；氫的譜線不明顯。 | 伐 三 ﹙ 獵 戶 座 ﹚ | |
| B | 藍 白 或 青 白 | 11,000∼30,000 | 較強烈的氫譜線，中性的氦及一些離子化的元素也會出現。 | 角宿一 ﹙ 室女α星） | |
| A | 白 | 7,500∼11,000 | 氫譜線十分強烈，並有離子化的鈣、鐵、鎂等元素，無氦線。 | 天狼星 （大犬α星） | |
| F | 黃 白 | 6000∼7500 | 氫線又再轉弱，鈣線十分清晰。 | 南河三 (小犬α星) | |
| G | 黃 | 5000∼6000 | 強烈的鈣線和其他中 性 與 離 化 金屬元素的譜線，氫線較F型 星 更 弱。 | 太陽 | |
| K | 橘 黃 | 3500∼5000 | 金屬元素譜線占盡優勢，氧化鈦分子 開始出現；氫線甚弱。 | 大角 （牧夫α星） | |
| M | 紅 | 2000∼3500 | 強列的中 性 金屬元素與 氧 化 鈦 譜 帶 。 | 參 宿 四 （ 獵 戶 α 星 ） |
赫羅圖(The Hertzsprung─Russell Diagram)
赫 羅 圖 ： 以 恆 星 的 表 面 溫 度(或 光 譜 型 態) 為 橫 軸 、 光 度 (或 絕 對 星 等) 為 縱 軸 的 恆 星 生 態 圖 。 恆 星 的 生 態 可 以 依 照 其 大 小 與 光 度 來 分 類 ， 其 分 類 如 下 ：
恆 星 的 大 小 可 以 直 接 或 間 接 的 量 度 出 來 ， 它 們 的 大 小 有 很 大 範 圍 的 分 佈 。
| 恆 星 的 大 小 分 類 | 半 徑(Rsun) |
| 超 巨 星(Supergraints) | ∼100 — 1000 |
| 巨 星(Gaints) | ∼10 — 100 |
| 主 序 星(Main-sequence Stars) | ∼ 1 |
| 白 矮 星(White Dwarfs) | ∼ 0.01 |
表 面 溫 度 ﹙ 光 譜 分 類 ﹚ 相 同 的 恆 星 ， 光 譜 線 的 線 寬 隨 恆 星 變 小 ﹙ 密 度 增 加 ﹚ 而 加 寬﹙ 碰 撞 加 寬 ﹚ ; 發 光 強 度 與 恆 星 大 小 的 平 方 成 正 比 ， 故 在 同 一 光 譜 型 態 的 恆 星 ， 可 以 依 他 們 的 光 度 再 加 以 細 分 。
| 光度的分類 | 恆 星 種 類 | 實 例 |
| Ia | 亮 超 巨 星 | 參 宿 四 ﹙α Ori﹚、 心 宿 二 ﹙α Sco﹚ |
| Ib | 超 巨 星 | 北 極 星 ﹙小 犬 α 星 ﹚ |
| II | 亮 巨 星 | Adara﹙大 犬 ε 星 ﹚ |
| III | 巨 星 | 五 車 二 ﹙御 夫 α 星 ﹚ |
| IV | 次 巨 星 | 牛 郎 星 ﹙天 鷹 α 星 ﹚ |
| V | 主 序 星 | 太 陽 |
天 文 學 家 一 般 採 用， 恆 星 的 光 譜 分 類 與 光 度 分 類， 來 標 示 一 顆 恆 星 。
例 ：太 陽 的 標 示 為 G2 V， "G"代 表 太 陽 的 光 譜 分 類 為 G型 星 ， 亦 即 表 面 溫 度 介 於 5000 K與6000 K之 間 ， "2"代 表 太 陽 的 表 面 溫 度 為 5800 K， "V"代 表 太 陽 為 主 序 星 。
對 本 銀 系 來 說 各 類 型 的 恆 星 "星 口 "分 佈 ， 以 M 族 星 最 多 約 佔70%， 白 矮 星 與 K 型 星 大 約 各 佔10% ， G 型 星 大 約 佔 4% ， A 與 F 型 星 大 約 佔 1% ， 而 O 與 B 型 星 的 比 率 少 於 1%。 總 和 而 言 ， 恆 星 總 數 近 90% 為 各 類 型 主 序 星 。
附 註 ： 光 譜 線 的 加 寬 效 應 (Brooading of the shape of spectral line (line profile).)
決 定 於 氣 體 的 溫 度 ， 溫 度 愈 高 ， 氣 體 分 子 的 運 動 速 度 愈 快 造 成 的 藍 位 移 、 紅 位 移 都 會 增 加 ， 因 此 譜 線 愈 寬 。
決 定 於 氣 體 密 度 ， 密 度 愈 大 ， 氣 體 分 子 之 間 的 碰 撞 愈 頻 繁 ， 使 得 電 子 與 原 子 之 間 的 能 階 受 到 干 擾 而 加 寬 ， 因 此 光 的 波 長 也 會 受 影 響 ， 使 得 光 譜 線 加 寬 。
當 恆 星 的 徑 向 速 度 遠 小 於 光 速 時 ，
Δλ/λo = Vr/C光源遠離視測者，波長增加，頻率變小，紅位移。
光源趨近觀測者，波長減少，頻率變大，藍位移。
自 行 運 動 指 恆 星 橫 向 運 動 速 度 ， 指 恆 星 由 地 球 的 觀 點 來 看 ， 除 了 視 差 之 外 ， 恆 星 在 觀 測 位 置 上 的 變 化 。
V = (Vr, Vp)
d = 1/P (pc)其 中 P是 以 角 秒 為 單 位 的 視 差 角 度， d 是 恆 星 與 地 球 的 距 離。 此 方 法 僅 適 用 於d < 100 PC 。
從 恆 星 光 譜 讀 出 光 譜 類 型 及 光 度 分 類 ， 經 由 H-R 圖 決 定 恆 星 的 絕 對 星 等 MV。 另 外 我 們 可 直 接 測 得 視 星 等 mV， 再 經 由 距 離 模 數 公 式
mv-Mv=5 log d - 5求 出 距 離 d 。
例 ：
若 觀 測 某 一 視 星 等 為 + 15 的 恆 星 ， 又 經 其 光 譜 判 定 為G2 V的 恆 星? 亦 即 可 從 H-R 圖 該 星 的 絕 對 星 等 為+5 ，如 此 可 經 由 距 離 模 數 公 式 15 - 5 = 5 log d - 5求 出d=1000 PC = 3260 ly。
上 述 的 方 法 ， 只 是 量 度 宇 宙 各 種 距 離 方 法 中 的 兩 種 ， 詳 細 請 參 閱 第 十 章 ： 浩 瀚 宇 宙 的 量 度 。
恆 星 質 量 的 測 定 主 要 的 方 法 有 兩 種 ： 研 究 雙 星 系 統 ， 或 間 接 由 恆 星 的 質 量 與 光 度 關 係(Mass-Luminosity Relation) 求 得 。
在 多 如 恆 河 之 沙 的 眾 多 恆 星 中 ，屬 於 雙 星 或 多 星 系 統 者 的 比 率 超 過 51%， 換 句 話 說 ， 像 太 陽 這 樣 的 單 星 系 統 是 "少 數 民 族" 。
如 有 兩 顆 星 體 相 距 很 近 ， 我 們 叫 它 們 為 雙 星 ， 其 中 較 亮 的 星 稱 為 主 星 ， 而 較 暗 的 一 顆 叫 做 伴 星 。 三 顆 星 體 的 聚 集 ， 稱 為 三 合 星 ， 而 四 顆 星 形 成 的 聚 集 稱 為 四 合 星 。 這 些 形 成 聚 集 的 星 體 ， 有 些 屬 於 重 力 束 縛 系 統 (gravitational bounded-system)， 另 一 些 僅 是 視 覺 上 很 接 近 而 己 。 多 星 系 統 的 分 析 較 困 難 ， 以 下 僅 介 紹 雙 星 系 統 。
一 般 而 言 我 經 常 在 夜 空 中 看 到 兩 顆 星 緊 緊 地 靠 在 一 起 ， 這 樣 的 系 統 我 們 稱 之 為 目 視 雙 星 ， 其 中 可 再 分 為 ：
此 兩 顆 星 只 是 在 視 線 的 方 向 ， 看 起 來 緊 密 地 靠 在 一 起 。 但 實 際 上 這 兩 顆 星 彼 此 相 距 甚 遠 ， 毫 無 關 係 。
一 般 的 目 視 雙 星 是 指 這 兩 個 星 球 相 距 甚 遠 ， 但 彼 此 受 重 力 牽 引 而 互 繞 ， 並 遵 守 刻 卜 勒 第 三 定 律 ：
M1 + M2 = a3/p2，a 的 單 位 為 AU， P的 單 位 為 年 ， 而 質 量 M 以 太 陽 質 量 為 單 位 。
此 種 雙 星 系 統 的 互 繞 ， 周 期 都 比 較 大 (10年 以 上) 也 就 是 雙 星 之 間 的 距 離 也 比 較 大 (> 10 AU) (例： Leo 雙 星 系 統 周 期 為 619 年 ， 天 狼 雙 星 的 周 期 為 50 年 ， Lvgni 61 的 周 期 653年 。
例 ： 如 何 找 出 雙 星 系 統 恆 星 的 質 量
一 雙 星 系 統 的 週 期 為 32年 ， 兩 星 的 平 均 距 離 為 16 AU，又 如 兩 顆 子 星 與 其 質 心 的 距 離 分 別 為 12 AU 與 4 AU， 試 求 兩 顆 子 星 的 質 量 。
解： 由 公 式 可 知 M1 + M2 = 4 Msun， 而 由 質 心 來 看
M1 / M2 = R2/R1
且 己 知 R2 + R1 = 16 AU， 所 以
M1 = 3 Msun ， M2 = Msun 。
另 外 也 一 種 我 們 只 看 到 一 顆 星 ， 但 種 星 的 運 動 軌 道 是 波 浪 狀 的 。 這 種 現 象 我 們 認 為 是 這 顆 星 與 它 旁 邊 的 暗 星 互 繞 所 造 成 的 。 這 樣 的 雙 星 系 稱 為 天 文 測 量 雙 星 (Astrometric Binary)。 例 如 在 未 製 造 大 型 望 遠 鏡 之 前 ， 1844 年 德 國 天 文 學 家 FW Bessel ， 已 從 天 狼 星 的 運 動 軌 道 發 現 天 狼 星 是 天 文 雙 星 ， 但 是 在 1962年 美 國 望 遠 鏡 製 造 商 A Clarlc從 較 大 型 的 望 遠 鏡 才 看 到 另 一 顆 伴 星 ， 之 後 天 狼 星 才 被 歸 類 成 目 視 雙 星 。
如 果 這 個 雙 星 系 統 彼 此 很 靠 近 ， 或 距 離 地 球 太 遠 ， 也 就 所 相 對 的 視 角 大 小 ， 以 致 於 無 法 從 望 遠 鏡 分 辨 出 來 。 此 時 ， 通 過 光 譜 的 觀 測 ， 我 們 可 以 了 解 ， 這 個 雙 星 系 統 的 運 動 情 形 。 主 要 是 雙 星 系 統 的 互 繞 ， 會 對 地 球 有 不 同 的 相 對 徑 速 度 ， 也 就 造 成 譜 線 上 會 有 光 譜 紅 移 或 藍 移 的 現 象 交 替 出 現 ， 如 此 即 可 從 光 譜 上 量 出 雙 星 相 對 於 地 球 的 徑 向 運 動 情 形 。 徑 向 速 度 曲 線 (radial velocity curve)再 此 一 曲 線 可 推 論 雙 星 周 期 ， 運 動 軌 跡 與 雙 星 質 量 。
雙 星 系 統 若 是 側 面 向 著 地 球 ， 我 們 在 地 球 上 會 看 到 這 雙 星 系 統 的 星 球 會 互 相 遮 住 另 一 顆 星 的 光 的 情 形 ， 有 如 可 蝕 的 情 形 。 若 以 光 度 計 來 觀 測 ， 則 我 們 將 會 看 到 亮 度 變 化 曲 線 (light curve)。 從 亮 度 變 化 曲 線 的 分 析 ， 我 們 也 可 推 論 雙 星 周 期 ， 運 動 的 情 形 ， 雙 星 質 量 與 星 球 的 半 徑 。
對 孤 伶 伶 的 單 星 ， 我 們 無 法 直 接 獲 知 其 質 量 ， 但 仍 可 以 利 用 主 序 星 的 質 量 與 光 度 關 係(mass-luminosity relation)：
Lstar/Lsun = (Mstar/Msun)3.5
間 接 獲 得 其 質 量 ， 由 上 式 可 知 愈 高 質 量 的 恆 星 ， 其 光 度 愈 大。 要 知 道 恆 星 的 光 度 ， 需 先 知 道 恆 星 的 距 離 ， 而 距 離 的 量 測 ， 其 不 準 度 常 在 30%左 右 。 因 此 用 質 量 與 光 度 關 係 來 求 恆 星 的 質 量 ， 其 精 準 度 也 不 高 。
直 接 法 ： 光 學 干 涉 法 (optical interferometry)、 月 掩 星 法(lunar occultations)。
間 接 法 ：
利 用 發 光 強 度 與 半 徑 、 溫 度 的 關 係L = 4πR2·σT4， 若 已 測 得 發 光 強 度 與 溫 度 ， 則 可 得 半 徑 大 小 。
例 ： 仙 王 座 δ 星 的 光 譜 型 態 與 太 陽 類 似 ， 而 其 光 度 為 太 陽 的2000倍 ， 求 此 星 的 半 徑 。答 案 ： R仙 王 δ星 = 44.7 Rsun， 為 一 顆 巨 星 。
現 在 知 道 最 巨 大 的 恆 星 是 仙 王 座 的 μ 星 (μ Cephei)， 它 的 半 徑 約 是 太 陽 的 3700倍 ， 如 果 把 這 顆 星 擺 在 太 陽 的 位 置 ， 它 的 外 圍 會 在 天 王 星 附 近 。
若 已 測 得 恆 星 的 質 量 與 半 徑 大 小 ， 則 可 由 質 量 除 以 體 積 得 到 密 度 。
ρ= M/V 而 V = 4/3 πR3
例 ： 太 陽 R太 陽 = 6.96*108 m， M太 陽 = 1.989*1030 kg，所 以 ρ太 陽 = 1.409 g/cm3， 而 其 他 主 序 星 的 密 度 與 太 陽 相 當 。
| 恆 星 種 類 | 半 徑 (R/Rsun) | 密 度 (g/cm3) | 說 明 |
| 超 巨 星 | 100-1000 | 10-3-10-6 | 比 地 球 的 大 氣 還 稀 薄 |
| 巨 星 | 10-100 | 0.1-0.01 | |
| 主 序 星 | 0.1 - 10 | ~ 1 | |
| 白 矮 星 | ~ 0.01 | ~ 106 | 方 糖 大 小 的 白 矮 星 物 質 約 與 大 型 房 車 等 重 |
| 中 子 星 | ~ 10-5 | ~ 1017 | 方 糖 大 小 的 白 矮 星 物 質 約 與 一 座 大 山 等 重 |
| 黑 洞 | ~ 10-6 | ~ 1016 | 連 光 皆 無 法 逃 脫 |
恆 星 處 在 主 序 星 年 代，約 佔 總 生 命 期 的 90％。 主 序 星 的 光 度 與 質 量 的 3.5次 方 成 正 比 ， 依 據 Einstein 的 理 論 ， 可 產 生 的 能 量 約 為 E = M c2， 則 主 序 星 的 生 命 期(t) ＝ 燃 料 (M)／消 耗 速 率 (L)。
太 陽 的 主 序 帶 生 命 期 tsun = Msun/Lsun約 為 100億 年 ， 如 果 以 太 陽 的 主 序 帶 生 命 期 與 質 量 為 單 位 ， 其 他 主 序 星 的 生 命 期 可 以 表 示 成
tstar = Mstar / Lstar = 1/(Mstar/Msun)2.5
下 表 為 根 據 上 式 所 算 出 的 各 種 主 序 星的 生 命 期， 並 附 列 其 他 重 要 性 質 作 為 參 考 。
| 主 序 星 的 一 些 性 質 |
| 光 譜 型 態 | 表 面 溫 度 (K) | 質 量 (M/Msun) | 發 光 能 力 (L/Lsun) | 半 徑 (R/Rsun) | 主 序 生 命 期 (億 年) | 生 命 區 (AU) |
| O5 | 45,000 | 60.0 | 800,000 | 12 | 0.008 | 503 - 1749 |
| B5 | 15,400 | 6.0 | 830 | 4.0 | 0.7 | 16.2 - 56.3 |
| A5 | 8,100 | 2.0 | 40 | 1.7 | 5 | 3.6 - 12.4 |
| F5 | 6,500 | 1.3 | 17 | 1.3 | 8 | 2.3 - 8.1 |
| G5 | 5,800 | 0.92 | 0.79 | 0.92 | 120 | 0.5 - 1.7 |
| K5 | 4,600 | 0.67 | 0.15 | 0.72 | 450 | 0.2 - 0.8 |
| M5 | 3,200 | 0.21 | 0.011 | 0.27 | 20000 | 0.06 - 0.2 |
最 近 更 新 日 期 ： 一 九 九 八年 二月 二十 四 日
蘇 漢 宗(htsu@mail.ncku.edu.tw)
許 瑞 榮(rrhsu@mail.ncku.edu.tw)
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