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source/_posts/嫦娥奔月,这次她要做什么?.md

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@@ -16,8 +16,8 @@ copyright_author: '斎藤信'
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1717
  我们分别从发射前和发射后来看看。
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19-
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20-
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# 发射前:
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@@ -32,7 +32,7 @@ copyright_author: '斎藤信'
3232

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&emsp;&emsp;嫦娥5号预计将在月球表面采样2千克左右,分别采取月球表面的小岩石和月表之下两米处左右的岩芯。嫦娥5号所降落的蒙斯姆鲁克火山平原位于风暴之海的西部边缘地区,可能含有仅12.1亿岁的玄武岩岩石,而此前阿波罗任务所带回的月壤,平均年龄在31亿岁到44亿岁之间,通过这些年轻的地质样品,我们有望能获得月球火山晚期活动的有价值信息。除了完成月球采样之外,嫦娥5号还将执行11个技术科研项目,包括验证大型运载火箭、地月转移轨道飞行、近月制动、环月飞行、月面上升和下降、月球轨道交汇对接、环月等待、月地转移、以第二宇宙速度再入大气层等。
3434

35-
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36-
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source/_posts/恒星不“恒”——简谈恒星的运动和位置变化.md

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@@ -50,7 +50,7 @@ copyright_author: '丛雨'
5050

5151
&emsp;&emsp;地球处于不断的运动之中,自转、公转,甚至还包括跟随太阳在银河系中的运动,这些都让我们在观察遥远光源时出现光行差现象,其中对实际观测影响最大的是地球公转造成的周年光行差。如图3所示,θ是运动方向与光源方向的夹角,地球的运动使我们观测到这一角度变成φ,光行差也就是θ - φ。
5252

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5454
<center><font size=2px color=grey>运动方向与光行差示意图</font></center>
5555

5656
&emsp;&emsp;地球绕太阳的公转速度约29.8 km / s,而当速度v远小于光速c时,光行差的大小可以简单地用v sin θ / c计算,当速度与光速垂直时,周年光行差有最大值20.5″。自转产生的周日光行差比周年光行差小两个数量级,而绕银河系运动的光行差虽然较大但周期极长(2亿年),短期内可不考虑。

source/_posts/深空天体表简介.md

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@@ -3,7 +3,7 @@ tags: ['天文学','天体表','梅西耶','科德维尔','科普组第24小组'
33
title: 深空天体表简介
44
date: '2020-03-22 13:53:08'
55
categories: '天文学'
6-
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77
copyright_author: '丛雨'
88
---
99

@@ -13,14 +13,14 @@ copyright_author: '丛雨'
1313

1414
&emsp;&emsp;说起深空天体星表,最广为人知的恐怕非梅西耶天体表莫属了。它由法国的天文学家查尔斯·梅西耶(Charles Messier)主编,合计收录了110个深空天体,包含12个星云(其中的M 1蟹状星云为梅西耶天体中唯一的超新星遗迹)、57个星团(28个球状星团和29个疏散星团)、40个星系,以及一个被错误收录的双星M 40。天文爱好者耳熟能详的一众著名天体,诸如仙女座星系M 31、猎户座星云M 42、昴星团M 45等都属于梅西耶天体。 梅西耶其实是一个彗星爱好者,他在搜寻彗星的生涯中,发现了一些类似但却并非彗星的天体,进而编辑了这份最早发表于1771年的星表。当时梅西耶只整理了45个天体,到1781年时,人们参考了他与皮埃尔·梅尚的观测记录,将其扩充到了103个,后来天文学家又陆续将其完善。 值得一提的是,身处法国的梅西耶,自然不可能观测到全天所有的目标,也因此梅西耶天体都位于赤纬约36°以北。这是一份适合北半球的爱好者探索的天体表,每逢3月下旬附近,诸多天文友人往往会挑选一个晴朗无月光影响的夜晚,体验一场被称作“梅西耶马拉松”的视觉盛宴,借助望远镜挑战一晚上寻找全部的梅西耶天体。
1515

16-
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1717
<center><font size=2px color=grey>梅西耶天体</font></center>
1818

1919
# 科德维尔天体表(Caldwell Catalogue,编号C)
2020

2121
&emsp;&emsp;科德维尔天体并不像梅西耶天体那样赫赫有名,它收录了南天和北天的109个较为明亮且未被梅西耶天体表收编的深空天体,包括25个星云(其中超新星遗迹2个、暗星云1个、行星状星云13个)、43个星团、35个星系,另有6个星团和星云的组合天体,由英国的业余爱好者兼科普作家帕特里克·科德维尔穆尔爵士(Sir Patrick Caldwell-Moore)编录于1995年。其中比较著名的譬如北天英仙座的双星团(C 14)、金牛座的毕星团(C 41),以及我们也许不太熟悉的南天的船底座大星云(C 92)、球状星团杜鹃座47(C 106)。 作为梅西耶星表的补充,科德维尔天体必然不会具有M编号,反之亦然。它添加了许多南天的深空天体,北半球的我们若想探清它们的全貌会有些困难。
2222

23-
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2424
<center><font size=2px color=grey>科德维尔天体</font></center>
2525

2626
# 星云和星团新总表(New General Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars,编号NGC)

source/_posts/白矮星的形成与演化.md

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@@ -12,7 +12,7 @@ copyright_author: '丛雨'
1212

1313
&emsp;&emsp;天狼星是地球夜空中最亮的恒星,每年冬季我们都可以看到它的身影。1844年,德国天文学家兼数学家贝塞尔(F. Bessel)通过计算发现,天狼星实际上应该是一个双星系统,它有一颗与太阳质量相当的伴星。但由于这颗伴星极其暗弱,人们长久以来并未能发现它,直到1862年才拍摄到了这颗亮度只有天狼星千分之一的伴星的照片,后来又获得了其光谱,人们才终于开始认识这种新的天体——白矮星。
1414

15-
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1616
<center><font size=2px color=grey>X射线波段的天狼星及其伴星</font></center>
1717

1818
# 类太阳恒星的末期演化
@@ -21,14 +21,14 @@ copyright_author: '丛雨'
2121

2222
&emsp;&emsp;随着恒星核心氢聚变的进行,燃料逐渐枯竭,一颗主要由氦构成的核心的质量逐渐增加,它会在引力的作用下逐渐收缩,温度、压强和密度也不断提升,恒星慢慢步入红巨星阶段。此后恒星的演化分为两种情况:第一种,中等质量恒星核心的温度较高,能够达到氦的点火温度,于是开始氦聚变成碳的3α反应;第二种,小质量恒星核心温度不足以发生氦的聚变,这使得核心无法依靠辐射压力来与引力抗衡,于是便进入电子简并状态,以电子简并压来对抗引力收缩。
2323

24-
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2525
<center><font size=2px color=grey>恒星内氢和氦的聚变过程</font></center>
2626

2727
&emsp;&emsp;何为简并压力?我们知道由费米子组成的系统,同一个微观量子态最多只能允许一个粒子存在(泡利不相容原理),比如电子简并气体的每个能级最多存在两个电子(两个不同的自旋方向),其他的电子会被排斥,这种费米子之间的排斥力就是简并压力。在简并气体里,由于较低的能级很快就被占满了,故大多数粒子的能量远大于它们在普通气体里的,这一高的能量也对应了高的动量,因此粒子动量交换所产生的的压力也远远超过通常气体的压力,能够抵抗更强的引力,支撑起核心更大的密度。理论计算表明,电子简并压的大小与密度有关,并且在同样的密度和温度下,质量越小的粒子越容易简并,所以恒星核心首先进入简并状态的是电子。
2828

2929
&emsp;&emsp;简并核心的进一步收缩会使其温度继续上升,质量在0.5~2.3倍太阳之间的小质量恒星,最终核心还是会达到氦的聚变温度,开启氦的爆炸式燃烧,即“氦闪”。这之后,简并状态解除,随着核心氦的燃烧殆尽,它们会和中等质量恒星一样,产生一个主要由碳和氧构成的核心,此时的恒星已经到达它们生命的最后一个阶段——渐近巨星(AGB)。同样地,碳氧核心随后也会发生电子简并现象,此时它已经具备一颗白矮星的雏形。巨大的光度和强烈的星风使其外壳的物质大量损失,最终只留下一颗独立的碳氧白矮星,抛射出去的物质则形成行星状星云。而质量小于0.5倍太阳的恒星,它们的核心温度始终无法引起氦的聚变,最终的演化结果是一颗氦白矮星。
3030

31-
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3232
<center><font size=2px color=grey>不同质量恒星的演化</font></center>
3333

3434
# 白矮星的结构和特点
@@ -41,12 +41,12 @@ copyright_author: '丛雨'
4141

4242
&emsp;&emsp;如果白矮星是密近双星系统中的一员,当伴星演化至生命末期,外层膨胀到充满洛希瓣之后,伴星的物质会经由第一拉格朗日点流向白矮星并被吸积。白矮星后续的发展与吸积的速率有很大关系:如果吸积速率过低,被吸积的氢会在白矮星的表面以失控的方式进行聚变反应,通过新星爆发,将原先吸积的物质重新喷发出去,并有可能重复这一过程形成再发新星;如果吸积速率过高,富氢包层将快速膨胀,白矮星反而会重新成为一颗渐近巨星。
4343

44-
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4545
<center><font size=2px color=grey>密近双星中的白矮星吸积伴星物质</font></center>
4646

4747
&emsp;&emsp;稳定的白矮星吸积过程只会存在于一个很窄的吸积速率范围内,当白矮星的质量增加到接近钱德拉塞卡极限时,将发生热核爆炸。这一过程释放的热量大于白矮星维持静力学平衡所需的能量,因此结果是毁灭性的,白矮星将粉身碎骨,成为Ia型超新星。Ia型超新星的前身星具有大致相同的质量(钱德拉塞卡极限),因此它们爆发后也有着相近的光度和绝对星等,是天文学中测量天体距离的标准烛光之一。
4848

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5050
<center><font size=2px color=grey>星系NGC 2525左侧的Ia型超新星</font></center>
5151

5252
&emsp;&emsp;虽说白矮星的爆发一般不会有遗留物存在,但也有例外。如果双星系统中的两颗子星都是白矮星,引力波辐射会使系统损失角动量,最终二者靠的足够近,发生合并现象。数值模拟表明,两颗白矮星中密度和质量较小的那颗会完全解体,并被另一颗白矮星吸积。如果吸积过程的速率较高,碳点火后的聚变产物对电子的俘获反应会导致压强下降,从而引发恒星坍缩,最终演化为一颗中子星。

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