光譜型

光譜型

光譜型是恆星的溫度分類系統,依恆星光譜的類型,把恆星分成O、B、A、F、G、K和M等類型。其中G型星還有兩種變種類型R和N,K類有一種變型S。

每個光譜都可進一步分為數字亞型,範圍從0到9,更高的數字表示更低能的光譜和更紅的顏色。在數字後面加上羅馬數字字母表示恆星演化階段(如太陽光譜型為G2V)。

Oh Be A Fine Girl(or Guy),Kiss me!(喔,做個好女孩/小伙,親親我!)這句話剛好是光譜型的排列順序,很好記吧?

基本介紹

  • 中文名:光譜型
  • 外文名:spectral class or type
  • 實質: 恆星的溫度分類系統
  • 等級: O,B,A,F,G,K,M
口訣,光譜分類,分類延伸,光譜的排序,白矮星的分類,

口訣

還有更多記光譜型的口訣:
1.Oh By A Fine Glass Kill Me.
2.Oh Be A Fine Guy/Gal Kiss Me.
3.Oh Begone, A Friend's Gonna Kiss Me.
4.Only Boys Accepting Feminism Get Kiss Meaningfully.
(1=太陽)
R/R☉
M/M☉
L/L☉
K
O0
30
200
10,000,000
60,000
O5
14
58
800,000
46,000
B0
7.4
18
20,000
29,000
B5
3.8
6.5
800
15,200
A0
2.5
3.2
80
9,600
A5
1.7
2.1
20
8,700
F0
1.4
1.7
6
7,200
F5
1.2
1.29
2.5
6,400
G0
1.05
1.1
1.26
6,000
G2
1
1
1
5,700
G5
0.93
0.9
0.79
5,500
K0
0.85
0.78
0.4
5,150
K5
0.74
0.69
0.16
4,450
M0
0.63
0.47
0.063
3,850
M5
0.32
0.21
0.0079
3,200
M8
0.13
0.1
0.0008
2,500
M9.5
0.1
0.08
0.0001
1,900
類型
溫度
約定顏色
看見顏色
質量(太陽質量)
半徑(太陽半徑)
亮度(太陽光度)
氫線
主序星比例
O
30,000-60,000K
藍色
藍色
64M⊙
16R⊙
1,400,000L⊙
~0.00003%
B
10,000-30,000K
藍到白色
藍白色
18M⊙
7R⊙
20,000L⊙
一般
0.13%
A
7,500-10,000K
白色
白色
3.1M⊙
2.1R⊙
40L⊙
強烈
0.60%
F
6000-7500K
淡黃白色
白色
1.7M⊙
1.4R⊙
6L⊙
一般
3%
G
5000-6000K
黃色
淡黃白色
1.1M⊙
1.1R⊙
1.2L⊙
7.60%
K
3500-5000K
橙色
黃橙色
0.8M⊙
0.9R⊙
0.4L⊙
十分弱
12.10%
M
2000-3500K
紅色
橙紅色
0.4M⊙
0.5R⊙
0.04L⊙
十分弱
76.45%

光譜分類

第一類:白色和藍色的恆星,光譜有厚重的氫線和金屬線。(即O類、B類和A類)
第二類:黃白星-氫的強度減弱,但是金屬線更為明顯。(即F類、G類和K類)
第三類:有寬闊譜線的黃到橙色星。(即M類)
第四類:有明顯碳帶的紅色星和碳星
摩根-肯那光譜分類法
摩根-肯那光譜分類法是目前最通用的恆星分類法,依據恆星的溫度由高至低排序(質量、半徑和亮度皆與太陽比較),但其光譜標示仍沿用哈佛光譜中的分類,將恆星的光譜分成七大類,每類再細分為十小類。但目前最熱的星為O5,最冷的星為M5,即O型只有五小類,M型只有六小類,總計為61小類。
各類型的特性如下:
O:藍色。溫度高於25,000K,有電離的氦光譜,氫的譜線(吸收線)不明顯,在紫外線區的連續光譜強烈。多數的原子都呈現高電離狀態,如氮失去兩個電子,矽失去三個電子,氦失去一個電子。
B:藍到藍白色。溫度在11,000至25,000K之間,氦原子譜線呈現中性,矽則失去1或2個電子,氧和鎂原子失去1個電子。如B0就已經沒有氦的游離譜線,氫譜線則已很明顯。
A:藍白色到白色。溫度在7,500至11,000K之間,光譜以氫原子的譜線最強烈,矽、鎂、鐵、鈣、鈦等都為游離的譜線,但金屬的譜線很微弱。如A0已經沒有氦的譜線,有微弱的鎂與矽的離子譜線,也有鈣離子的譜線。
F:白色到黃白色。溫度在6,000至7,500K之間,有離子化的金屬譜線,氫的譜線轉弱但仍很明顯,鐵、鉻等自然態的金屬譜線開始出現。如F0的鈣離子線強烈,氫的譜線雖已減弱,但中性氫原子譜線與一階金屬離子線都很明顯。
G:黃白到黃色。溫度在5,000至6,000K之間,有游離的金屬、鈣譜線及部份的金屬譜線,氫原子的譜線弱,分子譜線(CH)已經出現。如G0譜線以中性金屬線為主,具有很強的中性鈣、鎂、鐵吸收線,鈣的離子線達到最強,氫氧根(G帶)的吸收線很強。
K:黃到橙色。溫度在3,500至5,000K之間,主要為金屬譜線。如K0在藍色的連續區強度微弱,氫線很微弱,有中性金屬譜線,分子譜線(CHCN)依然存在。
M:橙到紅色。溫度低於3,500K,有金屬、分子及氧化物的譜線,氧化鈦(TiO)的譜線成為最主要的譜線,氫線消失。如M0已有很強的分子帶,尤其是氧化鈦、鈣原子的譜線強烈,紅色區呈現連續光譜;M5鈣原子的譜線很強,氧化鈦的強度超過鈣。(M型和K型也被稱為紅矮星
光譜型
此外,在巨星的區域內因為還有其他的元素參與核反應,所以還有R、S、N三種在巨星分支上才會用的分類;還有些恆星因為有些特殊譜線而不易歸類於其中,也會另外加上註解用的字母作為區別。哈佛光譜分類法在制定之初,參考了太陽光譜的命名方法,以氫原子光譜為依據,依照強弱以字母A、B、C、D的順序來標示,A型就是氫譜線最強烈的,B型比A型要弱一些,C型又再弱一些,依此類推。而我們知道氫的譜線只在特定的溫度範圍內才會明顯,溫度太高或太低譜線都會減弱,所以當摩根與肯那使用溫度來排列時,字母就不再能依序排列了;同時也參考其他原子的譜線,合併與刪除了一些重複的類型,將哈佛分類原來的16種分類改成為今日我們所看見的型態。
羅馬數字和字母表示的演化階段:O,特超巨星;Ⅰa和Ⅰb,超巨星;Ⅱ,亮巨星;Ⅲ,巨星;Ⅳ,亞巨星;Ⅴ,主序星(或稱為矮星);Ⅵ,亞矮星;Ⅶ,白矮星絕對星等從大到小)

分類延伸

該分類系統已經延伸到了失敗的恆星上(質量太小而無法維持氫聚變,但質量遠大於一般巨行星),即褐矮星上,分成L型星和T型星

光譜的排序

摩根-肯那光譜在天文學上使用的非常廣泛,為便於學生記憶,發展出了許多記憶用的口訣,其中最為人熟知的便是這一句:Oh! Be A Fine Girl Kiss Me,諷刺的是天文學家幾乎都是男性,但制定哈佛光譜分類法的卻是一群女天文學家。
這些還都是傳統的記憶口訣,在網路上還可以找到各種不同場合(包括政治)的口訣。
O、 B、和A型有時被稱為早期形光譜 ,K和M稱為晚期型光譜,這與觀測無關,是依據20世紀初期的理論而來的,當時認為恆星誕生時是高溫的早期型,然後溫度逐漸下降成為低溫的晚期型。研究發現這種說法是完全錯誤的。
有一些罕用的光譜分類,只適用在少數的恆星上:
罕用的光譜類型
W:25000~50000K - 巨大的沃爾夫-拉葉星
L:1,500-2,700 K – 恆星的質量不足以讓氫的核聚變持續進行的棕矮星。L代表鋰,在恆星內會很快的蛻變。
T:300-1,500K – 比L棕矮星溫度更低的T棕矮星,在光譜中有甲烷的譜線。 如甲烷矮星
Y:<300K - 溫度最低的棕矮星,幾乎不發光。
三種類型的棕矮星三種類型的棕矮星
C:碳星
R:以前是光譜中有碳星譜線的G5到K5型恆星。
N:以前是光譜中有碳星譜線的K5到M5型恆星。
S:原本是M型的恆星,但正常的氧化銻譜線被氧化鋅譜線取代。
D:白矮星,例如,天狼星B

白矮星的分類

D代表的是白矮星,為低質量恆星在結束它們生命時的終點。白矮星的光譜可以細分為DA, DB, DC, DO, DX, DZ, 和DQ。要注意的是附加的字母並不是用在恆星本身,只是在說明在白矮星外圍大氣層的狀況。
白矮星的分類如下:
DA:外圍或大氣層有豐富的氫,光譜中有巴爾曼系列的譜線。
DB:外圍或大氣層有豐富的氦,光譜中有中性氦原子的譜線。
DO:光譜以氦離子譜線為主,也可能有微弱的氫與氦原子譜線。
DQ:外圍或大氣層有豐富的碳,光譜中有碳原或分子的譜線。
DZ:外圍或大氣層有豐富的金屬,光譜中有鈣離子的譜線。
DC:光譜中沒有上述各型特徵的譜線,也就是說光譜幾乎是連續光譜。
DX:譜線的特徵不明確,不能確切分類的。
A,B,O,Q等譜線的特徵如果出現在同一顆白矮星的光譜中,也可以同時列出。
物理性質(附加字母)
為了更明確描述白矮星的物理狀態,會再使用第二個字母來說明:
P:光譜被偏極化
H:譜線有在磁場下因塞曼效應產生分裂的現象
V:變星
PEC:特殊的譜線
溫度標示:白矮星的光譜也有由1~9的數字系列來界定表面溫度的範圍,1的溫度約在37,500K以上,9的溫度約為5,500K。是以50,400K為基數,除以白矮星表面的有效溫度所得到的商數。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們