恒星与宇宙

Stars and the Universe

恒星的颜色随表面温度变化，用 H-R 图可分成主序星、红巨星、白矮星等。蓝色恒星更热，红色相对更冷，包括太阳在内的多数恒星位于主序。恒星在星云中诞生，按质量走红巨星或超新星等路径结束一生，距离用光年计量。在本页可以点击恒星类型按钮，观察 H-R 图与恒星一生。

如何对恒星分类？

⭐ 直觉 — 恒星也有种类

①恒星表面温度决定颜色

②蓝星=热(30000K)、红星=冷(3000K)

③用H-R图（赫罗图）分类

恒星的一生

💫 恒星也会诞生与死亡

①星云（气体云）→ 原恒星 → 主序星（氢核聚变）

②太阳级: 红巨星 → 行星状星云 → 白矮星

③远比太阳重: 红超巨星 → 超新星爆发 → 中子星或黑洞

宇宙有多大？

🌌 宇宙的尺度

①光1年走的距离 = 1光年（约9.5万亿km）

②离最近的恒星（比邻星）约4.2光年

③银河系直径约10万光年

④可观测宇宙直径约930亿光年

总结

H-R图分类

主序星: 对角线 / 红巨星: 右上 / 白矮星: 左下

x轴: 表面温度(高→低), y轴: 亮度(低→高)

恒星的能量源

氢核聚变: 4H → He + 能量

主序星把H聚变为He

距离单位

1 光年 ≈ 9.46 × 10¹² km

光1年内走过的距离

🎯 考试要点

①H-R图: 大多是主序星（含太阳）

②表面温度高→蓝色, 低→红色

③恒星一生: 星云→原恒星→主序→红巨星→终态

④质量越大寿命越短

⑤宇宙膨胀 → 哈勃定律: 越远的星系退行越快

例题与单元测验

例题 1

夜空中的恒星颜色略有不同。蓝色恒星和红色恒星哪个表面温度更高？为什么？

恒星的颜色随表面温度而变。

表面温度越高越偏蓝（约30000K），越低越偏红（约3000K），所以蓝色恒星更热。

▸ 蓝色恒星更热（蓝 ≈ 30000K ＞红 ≈ 3000K）

H-R图是按表面温度（颜色）和亮度对恒星进行分类的图。

例题 2

到恒星的距离非常远，要用光年作单位。1光年是什么意思？最近的恒星大约有多少光年？

1光年是光在1年内走过的距离（约 9.46 × 10¹² km）。

太阳之外最近的恒星（比邻星）约4.2光年。

▸ 1光年＝光在1年内走过的距离（≈ 9.46 × 10¹² km）/ 最近的恒星 ≈ 4.2光年

要注意，光年是距离单位而不是时间单位。

单元测验

关于恒星和宇宙的说法，正确的是？

①红色恒星比蓝色恒星表面温度更高

②1光年是光在1年内走过的距离

③光年是表示时间的单位

④所有恒星的大小和亮度都相同

⑤太阳被归类为红巨星

▸ ② 1光年是光在1年内走过的距离

表面温度越高越偏蓝，所以蓝色恒星更热（①错），光年是距离单位（③错）。

恒星的大小和亮度各不相同（④错），太阳被归类为主序星（⑤错）。1光年是光在1年内走过的距离（②对）。