如何测出宇宙的质量?-《宇宙的边缘世界》


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    测算二:

    测量质量需要相当的前置知识,细说起来的话还真是挺费工夫呢...

    首先要得到太阳的质量:

    通过相对简单的牛顿定律计算,就可以得到太阳的大致质量

    但是其他恒星和太阳不一样啊

    根据观测一些双星系统、有行星的恒星系中,天体的轨道、速率、周期等,可以算出这颗恒星的质量

    但不是每颗恒星都能这么算啊

    观测到一定数量的恒星的质量后,就可以得到一个规律,它描述的是质量与光度之间的关系,将它们挂钩在一起的就是恒星的光谱——比如,处于主星序的恒星质量越大温度越高,光谱类型也有相应的特征——这样,分析一颗恒星的光谱,用测到的亮度结合算出的距离推出绝对亮度,再按照上述规律反演,就可以算出一颗恒星的质量

    于是就得到所有恒星的质量了吗?

    不是,因为我们能看到的几乎所有恒星都处于银河系内,而银河系中大部分恒星我们是看不见的(被银河本身挡住的处于另一侧的部分),所以要确定银河系的结构。一是根据观测来绘出可见部分的恒星分布,二是观测河外星系的形态来反推银河系。于是得到了银河的大致形态,是一个旋涡星系

    这样就得到了可见部分的质量

    我们可以看到的部分约占银河系的40%,这个比例足够大,所以可以用它的特征去推整个银河系的特征,于是我们知道银河系中70%都是太阳这样(甚至更弱)的恒星,剩下30%大部分是大质量恒星、中子星、黑洞,及相当数量的褐矮星,(还有数不尽的行星、碎石块、星云等但它们的质量可以忽略不计),于是就得到了可见物质的质量
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