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,更高的數字錶示更低能的光譜和更紅的顏色。在數字後面加上羅馬數字或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!(哦,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?
譜型訣:
. .
. / .
3.Oh Begone, A Friend's Gonna Kiss Me.
4.Only Boys Accepting Feminism Get Kiss Meaningfully.
(1=太陽)
恆星分類 | 半徑 | 質量 | 亮度 | 溫度 |
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⊙ | 弱 | ~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⊙ | 弱 | 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% |
恆星的光譜型
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,硅失去三個電子,氦失去一個電子。
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,硅、鎂、鐵、鈣、鈦等都為遊離的譜線,但金屬的譜線很微弱。如A0已經沒有氦的譜線,有微弱的鎂與硅的離子譜線,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,有遊離的金屬、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(CH、CN)依然存在。
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。
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。
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。
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。
D:白矮星,例如,天狼星B
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。