恒星天文學(xué)

恒星天文學(xué)是研究恒星、星際物質(zhì)和各種恒星集團(tuán)的分布和運(yùn)動(dòng)特性的天文學(xué)分支學(xué)科。由于恒星為數(shù)眾多，恒星天文學(xué)不能采用討論單個(gè)恒星的辦法，而主要借助于統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)學(xué)方法來(lái)進(jìn)行研究。恒星天文學(xué)的資料取自天體測(cè)量學(xué)、天體物理學(xué)和射電天文學(xué)獲得的各種數(shù)據(jù)，包括恒星的視差、位置、自行、星等、色指數(shù)、光譜型、光度級(jí)和視向速度等。

　　恒星天文學(xué)作為一門(mén)學(xué)科是由老赫歇耳通過(guò)對(duì)恒星的大量觀測(cè)和研究開(kāi)始的。1783年他首次通過(guò)分析恒星的自行發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)在空間的運(yùn)動(dòng)，并定出了運(yùn)動(dòng)的速度和向點(diǎn)。小赫歇耳繼承和發(fā)展了其父開(kāi)創(chuàng)的事業(yè)，在恒星計(jì)數(shù)、雙星觀測(cè)和編制星團(tuán)和星云表方面進(jìn)行了大量的工作。

　　1837年斯特魯維等測(cè)定了恒星的三角視差，從此便開(kāi)始了測(cè)定恒星距離的工作。1887年斯特魯維從對(duì)恒星自行的分析中，估計(jì)了銀河系自轉(zhuǎn)的角速度。十九世紀(jì)中葉天體物理學(xué)開(kāi)始建立后，恒星光譜分析為恒星天文學(xué)提供了重要資料。1907年史瓦西提出恒星本動(dòng)速度橢球分布理論，開(kāi)創(chuàng)了星系動(dòng)力學(xué)。1912年，勒維特發(fā)現(xiàn)造父變星的周光關(guān)系，成為測(cè)定遙遠(yuǎn)星團(tuán)的距離的有力武器。由此，人們才對(duì)銀河系的整體圖像，以及太陽(yáng)在銀河系中的地位，有了比較正確的認(rèn)識(shí)。

　　1905～1913年，赫茨普龍和羅素創(chuàng)制了赫羅圖，對(duì)了解恒星的演化和推求其距離提供了有力的手段。1918年，沙普利分析了當(dāng)時(shí)已知的100個(gè)球狀星團(tuán)的視分布，并用周光關(guān)系估算出它們的距離，得出了銀河系是一個(gè)龐大的透鏡形天體系統(tǒng)和太陽(yáng)不居于中心的正確結(jié)論。

　　1927年，荷蘭的奧爾特根據(jù)觀測(cè)到的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)證實(shí)了銀河系自轉(zhuǎn)。此外，銀河系次系、星族、星協(xié)概念的建立和證實(shí)，對(duì)變星和星團(tuán)、星云的研究和探討恒星系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)作出了重要的貢獻(xiàn)。

　　射電天文學(xué)的發(fā)展為恒星天文學(xué)提供了一種有力工具。1951年，人們開(kāi)始利用中性氫21厘米譜線(xiàn)研究銀河系內(nèi)中性氫云的分布。1952年證實(shí)銀河系的旋臂結(jié)構(gòu)； 1958年發(fā)現(xiàn)銀河系中心的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和銀核中的爆發(fā)現(xiàn)象。

　　六十年代以來(lái)，相繼發(fā)現(xiàn)幾十種星際分子的射電輻射。這些用光學(xué)方法所未能得到的觀測(cè)結(jié)果，對(duì)研究銀河系自轉(zhuǎn)、旋臂結(jié)構(gòu)、銀核和銀暈都是非常寶貴的。

　　星系動(dòng)力學(xué)從二十年代以來(lái)有很大的發(fā)展。1942年，林德布拉德提出了形成旋臂的“密度波”概念，以期克服旋渦星系的形成和維持旋臂的理論困難。1964年以來(lái)，林家翹等人發(fā)展了密度波理論，并且探討星系激波形成恒星的理論。

　　現(xiàn)階段的恒星天文學(xué)所研究的主要內(nèi)容有：星系中物質(zhì)的分布同星系旋轉(zhuǎn)的關(guān)系；恒星速度彌散度的規(guī)律；恒星系統(tǒng)的引力穩(wěn)定性；球狀星團(tuán)和星系的動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)和演化以及星系動(dòng)力學(xué)中“第三積分”(即除能量和角動(dòng)量?jī)蓚�(gè)積分外)是否存在的問(wèn)題等。對(duì)這些問(wèn)題的研究都已取得一定程度的進(jìn)展。此外，人們推測(cè)在球狀星團(tuán)和星系團(tuán)中可能存在大質(zhì)量致密天體(黑洞)，故以廣義相對(duì)論為基礎(chǔ)的強(qiáng)引力場(chǎng)星系動(dòng)力學(xué)正在形成中。