宇宙术语表

镜像快照 · 2026-10-11 · 查看 NASA 原文 ↗

术语表

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A

绝对零度

可能达到的最低温度。它是开尔文温标上的最低温度,相当于 -459.67 华氏度(–273.15 摄氏度)。在这个温度下,分子的能量已达到最低,无法再传递热量,但它们永远不会完全静止,因为仍保留着振动的能量。截至 2021 年,实验中达到的最低温度是 38 皮开尔文(3.8 x 10-11 K),也就是比绝对零度高 38 万亿分之一度。

吸收

原子或分子保留击中它们的电磁辐射所传递的能量的过程。当原子吸收光时,它的电子会被激发到更高的能量状态。

吸积

通过不断累积更多物质而逐渐成长。在天文学中,这个词描述的是物质(以气体、

accretion disk

一个相对扁平、快速旋转的气体或尘埃云,环绕着任何因引力吸引物质(吸积)而不断增大的大质量天体,例如新生恒星或黑洞。

活动星系核(AGN)、活动星系

一类中心区域比普通星系明亮得多、并发射异常大量 X 射线、紫外线及其他辐射的星系。其中心区域称为星系核(复数:nuclei)。天文学家认为,活动星系核中心的超大质量黑洞在吞噬储存于巨大吸积盘中的物质时产生了这些额外能量。赛弗特星系、射电星系、类星体和耀变体都属于活动星系核。该术语有时简称为活动星系。

余辉

能量较低的电磁辐射,包括 X 射线、可见光和射电波,通常出现在伽马射线暴最初的伽马射线爆发之后。余辉可以持续数天到数周,并随时间逐渐消散。BeppoSAX 卫星于 1997 年发现了余辉现象。

氨

一种由一个氮原子和三个氢原子组成的分子(NH3)。它可以以气体形式存在(在行星大气和吸积盘中),也可以以固体形式存在(作为尘埃颗粒、彗星和行星表面的冰)。氨是星际空间中最早被发现的多原子分子(1968 年)。

振幅

波从波峰顶端到其中点的幅度大小。

埃(Å)

一种长度公制单位,等于 0.1 纳米(10-10 米),用于表示光的波长,以瑞典物理学家安德斯·约纳斯·埃斯特朗(Anders Jonas Ångström,1814—1874)命名。

角动量

质量或质量系统绕某个固定点转动时的一种属性,例如行星绕恒星运行。它定义为物体质量乘以其速度以及它到运动中心的距离。在封闭系统中,它是物理学中的守恒量,这意味着它保持不变。例如,沿椭圆轨道运行的行星会不断改变其与恒星的距离。由于行星质量不变,它的速度也必须改变——在近日点更快,在远日点更慢——这样它在轨道上每一点的角动量都保持相同。角动量守恒解释了开普勒行星运动第二定律。

湮灭

粒子与其反粒子相互转化为电磁辐射,并根据爱因斯坦著名公式 E = mc2 将其质量(m)转化为能量(E),其中 c 是

anticoincidence detector

A system on a gamma-ray observatory that triggers when it detects a charged particle entering the telescope so a detector does not mistake the incoming particle for a gamma ray.

antimatter

Counterparts of the subatomic particles making up normal matter that have opposite properties, typically electrical charge (exceptions: the antineutron has reversed magnetic polarity, and antineutrinos have reversed spin). When a particle and its antiparticle collide, they annihilate. The positron is the antiparticle of the electron. By manipulating positrons into orbit around antiprotons, scientists at the European Organization for Nuclear Research (CERN) created the first antimatter atoms — antihydrogen — in 1995.

apoapsis [ap-oh-AP-sis]

运行天体轨道上离中心最远的点;与之相对的是近心点。这个概念在常用系统中各有专名:

  • 远星点(apastron),指绕恒星运行的天体
  • 远地点(apogee),指绕地球运行的天体
  • 远木点(apojove),指绕木星运行的天体
  • 远日点(aphelion),指绕太阳运行的天体
  • 远月点(apolune),指绕月球运行的天体

角分

一种角度单位,等于 1/60 度。它大约是人眼不借助工具所能分辨的最小角度。从地球上看,太阳和月球的视直径都约为 30 角分。

角秒

一种角度单位,等于 1/3,600 度,或 1/60 角分。这大约相当于从约 913 英尺(278 米)远处看一枚美国一角硬币的视厚度。

小行星

一种比 3.3 英尺(1 米)大、比行星小、绕恒星运行的岩石天体;也称为微型行星。我们太阳系中的大多数小行星在火星和木星之间一个称为主小行星带的区域绕太阳运行。最大的小行星谷神星(Ceres)直径为 966 千米(600 英里),还被归类为矮行星。

天文单位(au 或 AU)

一种长度单位,近似等于地球到太阳的平均距离,正式定义为 149,597,870.7 千米(92,955,807.3 英里)。它常用来描述我们自身以及其他行星系统内部的距离。

天文学

对外太空中物质的科学研究,尤其关注天体和天象的位置、大小、分布、运动、组成、能量和演化。

天体物理学

天文学的一个分支,研究恒星、星系、星际云及其他天体的物理本质,包括它们的光度、温度、密度和化学组成。

大气层

围绕行星、卫星或恒星的气体包层。

大气切伦科夫望远镜(ACT)

一种地面望远镜,通过高能伽马射线和宇宙射线与地球大气相互作用时产生的微弱蓝色闪光来观测它们。当它们击中空气分子时,碰撞会将该分子的原子打散成其组成粒子——质子、中子、电子——并

atom

The smallest unit of an element that retains the element’s chemical characteristics. An atom consists of a central nucleus containing one or more positively charged protons and uncharged neutrons (except for hydrogen, which may have no neutrons) orbited by one or more negatively charged electrons. Atoms of each element possess a unique number of protons (for example, one for hydrogen, eight for oxygen).

atomic nucleus

The tiny, dense center of an atom, consisting of positively charged protons and (except for hydrogen) uncharged neutrons. A nucleus (plural, nuclei) accounts for more than 99.9% of an atom’s mass but represents only 0.01% of its volume. Most are shaped like spheres or ellipsoids, and some are unstable and undergo radioactive decay.

aurora

A natural light display predominantly seen in Earth’s northern and southern high-latitude regions, appearing as dynamic streamers, curtains, and arches of shimmering light; also called the northern and southern lights. The phenomenon occurs around two vast ovals in the upper atmosphere. When the paths of electrons and protons near Earth become disturbed by solar activity, they can follow magnetic field lines into the atmosphere, exciting atoms and molecules that respond by emitting light of characteristic colors. Similar processes create auroras detected on Mars, Jupiter, Jupiter’s moon Io, Saturn, Uranus, Neptune, comet 67P/Churyumov–Gerasimenko, and — beyond the solar system — the brown dwarf LSR J1835+3259.

B

巴尔末系

氢光谱中的一组可见发射线或吸收线,由原子第一激发态与更高能级之间的电子跃迁产生,由瑞士物理学家约翰·巴尔末(Johann Balmer,1825–1898)发现。前四条谱线用氢的化学符号(H)和小写希腊字母阿尔法(α)、贝塔(β)、伽马(γ)和德尔塔(δ)来标识。由于氢是宇宙中最丰富的元素,巴尔末线在我们观测宇宙的方式中起着重要作用。例如,Hα 线的光赋予了在自然光下拍摄的发射星云图像醒目的偏红色。氢还产生可见光之外的其他谱线系,包括莱曼系(紫外线,对宇宙学很重要)、帕邢系(红外线)和布拉开系(远红外线)。

巴

一种压力的公制单位。在海平面,地球大气施加的压力略高于 1 巴。相比之下,火星非常稀薄的大气层表面压力不到地球的 1%,而金星浓厚的大气层产生的平均压力是地球的 92 倍。

重子 [读作 BARRY-on]

一类由三个夸克组成的强子,包括质子和中子。另一类称为介子,是由仅两个夸克组成的不稳定粒子。重子产生电磁信号和引力信号,揭示它们在宇宙各处的存在。在天文学中,“重子物质”一词更宽泛地指构成人、行星、恒星和星系的普通原子物质(包括电子)。它仅占宇宙质能总量的 4.9%。

重子声学振荡(BAO)

来自早期宇宙的声波,其印记反映在物质的大尺度分布中。当宇宙还是炽热、致密的等离子体时,光和物质浓度较高的区域压力更大,声波从这些区域向外扩散。这些波携带着普通(重子)物质,直到宇宙冷却到光可以自由传播,也就是宇宙微波背景形成之时。到这时为止,声波导致的物质运动在整个宇宙中形成了密度过高的球壳,它们随着宇宙膨胀而增大。BAO 出现在宇宙微波背景的温度变化中,如今它们在星系的成团中留下微弱的印记——表现为相隔约 5 亿光年的星系对数量略有增加,从而可以被探测到。这些特征充当“标准尺”,使天文学家能够探测宇宙的膨胀

basalt

A volcanic rock, dark grey to black in color, made of iron- and magnesium-rich silicate minerals. More than 90% of all volcanic rock on Earth is basalt, and it is also common on the Moon, Mercury, Venus, and Mars.

Be [bee-ee] star

A hot, often variable star of spectral class B that shows emission lines (the “e” in the name) in its spectrum. Be stars rotate so rapidly that they eject gas, which collects into a surrounding disk thought to be many times the star’s size. Hydrogen emission lines arise because the star’s ultraviolet light interacts with the gaseous disk. Examples include Gamma Cassiopeiae A — the first one identified, in 1866 — and the bright southern star Achernar (Alpha Eridani A).

大爆炸

一种被广泛接受的宇宙模型,它通过假设宇宙起源于约138亿年前一个极小、超密、迅速膨胀的火球,来解释观测到的各种性质。宇宙膨胀、冷却,并凝聚成亚原子粒子,这些粒子后来聚集形成了构成恒星和星系的物质。该模型自然地解释了宇宙微波背景、空间膨胀,以及整个宇宙中观测到的氢、氦和其他轻元素的比例。

双星

两颗因引力束缚在一起、围绕共同质心运行的恒星。

生物特征

一种为过去或现在生命存在提供科学证据的指标。在系外行星研究中,科学家提出,某些气体——如氧气、臭氧、甲烷、一氧化二氮、溴甲烷、氯甲烷、硫化氢、羰基硫、磷化氢、二氧化硫等——可能作为生命的副产物在系外行星的大气中积累。从原理上说,探测到这类气体的谱线,可以让天文学家判断这些世界上是否存在生命。

黑体

一种理想化的不透明、不反射物体,它能完美地发射和吸收各种形式的光。这会产生一种仅取决于黑体温度的特定连续光谱(黑体光谱)。恒星和行星常用它们的黑体温度来描述,也就是一个完美辐射体在发出与观测到的总光量相同时所对应的温度。天体实际的表面温度可能相差很大,这取决于其他性质,例如行星周围是否存在保温的大气层。一个极端的例子是金星,它的黑体温度为 -42 华氏度(-41 摄氏度),但全球平均表面温度为 867 华氏度(464 摄氏度)。

黑矮星

一种假想的恒星残骸,形成于白矮星辐射掉全部能量、不再发出热或光之后。达到这种状态所需的时间预计长达数千亿年。由于这远远超过我们宇宙的年龄,因此它们目前还不存在。

黑洞

一种引力强到连光都无法逃脱的物体。黑洞完全由三个性质来刻画:质量、旋转和电荷。已有大量观测证据表明存在恒星级黑洞,其质量为我们太阳质量的4到数十倍,由大质量恒星在生命末期坍缩形成,其中质量最大的天体则通过与其他黑洞并合形成。质量在数十万到数十亿倍太阳质量之间的超大质量黑洞,被观测到位于大多数大型星系中心,并为活动星系核提供能量。尽管人们认为中等质量黑洞

blazar [BLEY-zar]

A type of active galactic nucleus often appearing as a bright, highly variable point-like source that does not display emission lines. Blazars vary dramatically in all forms of light, so studying them requires simultaneous multiwavelength observations. Astronomers think an accreting supermassive black hole at the center of a blazar drives jets of matter that travel outward in opposite directions at nearly the speed of light. Blazars appear so bright and variable because we are looking almost directly down the barrel of one jet.

蓝超巨星

一种质量巨大、光度极高、表面温度极高且体积庞大的蓝色恒星。蓝超巨星是宇宙中最明亮的恒星之一。在猎户座中可以看到几颗这样的恒星,其中最亮的是参宿七(Rigel),它的质量约为太阳的20倍,体积至少是太阳的70倍,表面温度是太阳的两倍多,发出的光度是太阳的12万倍。蓝超巨星的体积和温度使它们能够向周围环境驱动强烈的外流(恒星风)。

蓝移

由于物体向观测者运动,其光谱线或发射光向较短(较蓝)波长方向移动的表观偏移。

热辐射光度

物体在所有波长上辐射的总能量,通常以瓦特为单位。太阳的热辐射光度为3.83 x 10^26 瓦特。

玻尔兹曼常数(k)

一个将理想气体的温度与气体分子平均动能联系起来的数值。其定义为1.380649 x 10^-23 焦耳每开尔文。以奥地利物理学家路德维希·玻尔兹曼(Ludwig Boltzmann,1844–1906)命名。

轫致辐射

当带电粒子(如电子)被另一个粒子或原子核的电场和磁场偏转而减速时发出的光。高速带电粒子在穿过物质时主要通过这一过程损失能量。该术语源自德语,字面意思是“制动辐射”。

褐矮星

一种次恒星天体,其质量不足以维持真正恒星核心中发生的氢聚变过程。褐矮星的质量在太阳质量的1%到8%之间,即木星质量的13到80倍之间,光谱型为M、L、T和Y型,表面温度低于约5,800华氏度(3,200摄氏度)。

C

校准

一种将测量仪器(如安装在望远镜上的探测器)产生的信号转换为具有科学价值的数据的过程。该程序可消除大部分由环境和仪器不稳定性引起的误差。

量热计

一种通过测量沉积在材料中的热量来测量粒子或光子能量的仪器。

加拿大航天局(CSA)

加拿大航天局是一个独立的联邦机构,负责管理加拿大所有民用航天相关活动。

二氧化碳

由1个碳原子和2个氧原子组成的分子(CO2)。在其冻结形态下

cataclysmic variable

A close binary star system where a white dwarf accretes gas from a low-mass normal star. The gas collects into an accretion disk around the white dwarf and then flows onto its surface, producing X-rays. In some systems, this gas accumulates and eventually begins thermonuclear fusion reactions, producing a nova outburst that suddenly increases the system’s apparent brightness by up to 100,000 times.

centaur

A small solar system body orbiting the Sun between Jupiter and Neptune that crosses the orbit of at least one giant planet. Centaurs are widely thought to have been ejected from the Kuiper Belt, but some may have been produced through the breakup of comets or by impact events on icy moons.

造父变星 [SEE-fee-id, SEF-ee-id]

一类会随着规律性膨胀和收缩而反复经历亮度变化周期的恒星。这种周期的长度与该恒星的亮度直接相关,天文学家可以通过将其与观测到的恒星亮度进行比较来确定距离。这一发现由亨丽埃塔·勒维特(Henrietta Leavitt,1868—1921)于1912年做出,使造父变星成为测量宇宙距离的强大天文工具。这一类变星以其原型星——仙王座δ(Delta Cephei)命名,其中包括北极星(Polaris),它是距离太阳最近的造父变星。

钱德拉塞卡极限

白矮星的理论最大质量,约等于1.4个太阳质量。超过这一极限,白矮星必须坍缩成中子星。以苏布拉马尼扬·钱德拉塞卡(Subrahmanyan Chandrasekhar,1910—1995)命名,他于1931年首次提出这一想法。

化学演化

在与现代地球截然不同的条件下,简单分子转变为生命起源所需的更复杂物质的化学变化。例如,在小行星和陨石中发现的氨基酸可能通过撞击来到地球,但它们如何被组装成RNA和DNA这类携带生物体遗传信息的自我复制分子,其步骤仍然未知。

星周盘/原行星盘

围绕恒星运行的一团扁平、圆形、旋转的气体、尘埃、岩石或冰质碎块以及更大天体的云。在最年轻的恒星周围,这类盘充当行星可能形成的茧。

气候

某一地点海洋和大气条件的长期模式,通过平均和极端温度、降水及其他变量的测量,以及天气事件的强度、频率和持续时间来描述。

星系团

由几个到几千个成员星系组成的星系系统,它们通过引力束缚在一起。也称为galaxy cluster。

集光面积

望远镜能够收集光的面积。望远镜能收集的光越多(也就是说,其集光面积越大),就越能更好地探测暗弱天体。

彗星

一种富含冰的小天体,通常直径小于约12英里(20公里),围绕太阳运行,常常沿高度偏心的轨道运动。这个固体天体也称为彗核。它由冻结的气体——包括水冰、二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨——与尘埃和有机分子混合而成。当彗

致密天体

一种极其致密的恒星类天体,例如黑洞、中子星或白矮星。我们观测到的这类天体表现为点源,小到无法分辨。

组成

构成一个物体或一组物体的物质。

康普顿散射

光子与粒子(例如电子)之间发生的能量转移,会使光子的能量降低、粒子的速度增大。当带电粒子把自身的一部分能量转移给光子、使其能量升高时,就发生逆康普顿散射,这在天体物理学中起着重要作用。当波长从微波到紫外线的光与高能粒子相撞时,这种相互作用可以把光子提升到伽马射线的能量。

星座

1930年正式划定的、把天球划分为88个区域中的每一个。它们包含各种文化(尤其是古希腊文化)记录下来的可辨认的星象图案。这些图案被富有想象地描述为代表动物(狮子座、金牛座)、神话人物(猎户座、仙女座、英仙座)或可辨认的物体(望远镜座、三角座)。并非所有熟悉的星象都是星座。例如,北斗七星是 Ursa Major(大熊座)内一个著名的排列(称为星群)。

日冕(复数:coronae)

恒星大气最外层微弱、稀薄的部分。太阳的日冕从可见表面向外延伸数千公里,并逐渐转变为向外流经我们太阳系的太阳风。太阳日冕的特点是密度极低、温度极高(超过200万华氏度,100万摄氏度),尽管科学家并不完全确定日冕为何如此炽热。

日冕仪

一种用于遮挡来自太阳或另一颗恒星的直射光、以便观测原本淹没在其强光中的天体的仪器。

宇宙尘埃

太空中微小的、形状不规则的固体颗粒——大小介于几个分子到0.004英寸(0.1毫米)之间。我们太阳系中的许多尘埃来自彗星、小行星、行星及其卫星,但来自星际空间、在衰老恒星的大气、恒星爆发和超新星爆炸中形成的物质也会经过。这类颗粒是到达当今地球的地外物质的最大来源,估计每天有30吨或更多进入大气层;其中大部分颗粒是由木星族彗星脱落的。来自星际空间的颗粒被称为前太阳颗粒,因为它们形成于太阳之前,既存在于陨石中,也存在于宇宙尘埃

cosmic microwave background (CMB)

A faint signal present everywhere in the sky and the oldest light we can detect, discovered in 1965 by American astronomers Arno Penzias and Robert Wilson. It is the afterglow of the hot, young, expanding universe at a time when it was only about 380,000 years old, a fraction of its current age of 13.8 billion years. Before this time, the universe was a hot, dense plasma filled with electrons, protons, nuclei, neutrinos, other particles, and light. All light was tied up with interactions between particles, especially electrons, so it couldn’t travel far before striking one of them, making the universe an opaque fog. As the universe expanded and cooled below about 4,900 F (2,700 C), electrons, protons, and nuclei could combine into atoms. This greatly reduced the number of free electrons that light could crash into, and for the first time the universe became transparent — light could travel unimpeded through the cosmos. The continued expansion of space has redshifted the wavelength of this glow by about 1,100 times, so we detect the CMB in the microwave part of the electromagnetic spectrum, brightest at a wavelength of 1.9 mm (corresponding to near-ultraviolet light when it last bounced off an electron). The CMB exhibits a perfect blackbody spectrum with an average temperature of about -454.765 F (-270.425 C or 2.725 K) and shows minute temperature differences (measured in microkelvins) that were first detected by NASA’s COBE satellite and mapped in greater detail by the WMAP and Planck missions. These variations reflect differences in the density of the universe that were already present before the CMB formed and that ultimately led to the formation of the first stars and galaxies.

宇宙射线

原子核——其中约 90% 是质子——以及电子等基本粒子,它们以接近光速的速度穿越星际空间。1925 年创造这个术语时,人们还不知道它们是粒子而不是射线,但这个名字一直沿用至今。每天有数以万亿计的宇宙射线击中地球,其中大多数来自太阳,而几乎全部都被地球的大气层和磁场阻挡。不过,有时宇宙射线会撞击大气中的分子,产生一阵到达地面的次级粒子雨。它们是重要的宇宙“信使”,但由于带有电荷,很容易被银河系的磁场偏转,因此不会像光和中微子那样从源头径直来到我们这里。

宇宙化学

研究宇宙中物质的化学成分及其形成过程的学科,主要聚焦于我们太阳系内的天体。例如,陨石中保存的特征能让我们了解行星从中生长的星周盘。其中一些被称为前太阳系颗粒,是太阳系形成之前垂死恒星抛出的物质样本。

宇宙学常数(Λ)

对广义相对论的一个数学修正,用希腊大写字母 lambda(Λ)表示,爱因斯坦提出它时误以为宇宙是静态的,既不膨胀也不收缩。到 1929 年,观测已清楚表明宇宙正在膨胀,因此这个修正并不必要。如果爱因斯坦相信他的方程所告诉他的,他本可以把宇宙膨胀称为广义相对论也许最伟大、最有说服力的预言。他把自己引入这一项称为“我一生中最大的失误”。

宇宙学距离

远远超出我们银河系边界的距离。观察处于宇宙学距离上的天体时,时空的弯曲性质会带来时间膨胀和宇宙学红移等效应。

宇宙学原理

这一原理指出,在非常大的尺度上,物质的分布在宇宙中处处相同,而且宇宙在各个方向上看起来都一样。根据这一原理,我们对宇宙的观察就像从海上一艘船上看风景,对任何其他海上任何其他船上的人来说,看到的本质上都一样。对宇宙中最大可观测尺度上物质和能量的测量支持宇宙学原理。

宇宙学红移

一种效应,即遥远光源发出的光因时空膨胀而显得红移。

宇宙学

天体物理学的一个分支,研究宇宙的起源、发展和结构。

D

暗能量

一种影响最大尺度宇宙的理论压力,似乎驱动着空间的加速膨胀。虽然宇宙学家已确定它占当今宇宙总能量的 68%,但

dark matter

Hypothetical non-baryonic matter of unknown composition that does not emit or reflect enough electromagnetic radiation to be observed directly, but whose presence can be inferred from gravitational effects on visible matter. Observations of the motions of stars and gas in galaxies, the properties of hot gas in galaxy clusters and the radial velocities of their member galaxies, and gravitational lensing of distant background galaxies by foreground galaxy clusters indicate the presence of large amounts of dark matter. It is now thought to comprise 27% of the universe’s total energy. Candidate particles include WIMPs, axions, and even primordial black holes.

德布罗意波长

作为物质波粒二象性的一部分,与粒子相关的量子力学波长,以路易·德布罗意(Louis de Broglie,1892–1987)命名。1924 年,他提出了物质具有波动性的概念。在量子力学中,所有有质量的粒子都具有波的特征,粒子的波长等于普朗克常数除以粒子的动量。

碎屑盘

一个扁平的、圆形的、旋转的尘埃、岩石或冰质碎块以及更大天体组成的云,环绕着一颗恒星运行。与拱星盘和原行星盘不同,碎屑盘所含气体很少,类似于我们太阳系中的柯伊伯带。

赤纬

一种天球坐标,与赤经一起可以确定天空中的任何位置。类似于地球上的纬度,其范围从 +90 度到 –90 度。

度

一种角度单位,规定一个圆为 360°。从地球上看,太阳和月亮的视直径都约为 0.5°。一度等于 60 角分。2. 摄氏温标和华氏温标中的一种单位。

密度

物体的质量与其体积之比。例如,水的密度是每毫升(立方厘米)体积一克质量。铅的密度是它的 11 倍。

杜瓦瓶 [doo-ur]

一种由金属或镀银玻璃制成的双壁容器,壁间为真空,用于盛放低温液体。在天文学中,杜瓦瓶常用于盛放液氮(-321 华氏度或 -196 摄氏度),但也可用于液氦(-452 华氏度或 -269 摄氏度)或固态氖(-429 华氏度或 -256 摄氏度)。使用这些材料是因为天文探测器在如此低的温度下工作得更好。以发明者詹姆斯·杜瓦爵士(Sir James Dewar,1842–1923)命名,他是一位苏格兰化学家和物理学家。

衍射光栅

一种将光分解为其组成颜色的装置,用于获取光谱。衍射光栅通常由一面蚀刻有数千条紧密排列的平行线的镜子组成,这些线将光展开成平行的色带或清晰的谱线或条带。

弥漫银河辐射

沿我们银河系银道面广泛分布的伽马射线辐射。它主要来自

digital image

A visible image that is recorded by an electronic detector and subdivided into small picture elements (pixels). Each element is assigned a number that corresponds to the brightness recorded at its physical location on the detector. Computer software converts the numerical information into a visual image. The Hubble Space Telescope records digital images.

disk

  1. The apparent circular shape of the Sun, a planet, or the Moon when seen in the sky or through a telescope.
  2. A flattened, rotating, circular region of gas, dust, and/or stars. It may refer to material surrounding a star (circumstellar disk, protoplanetary disk, debris disk), material falling onto a black hole or neutron star (accretion disk), a type of flattened galaxy that includes spiral galaxies, or the component of such a galaxy that is rich in gas, dust, young stars and includes its spiral arms (galactic disk).

dispersion

The separation of light, as by a prism, into a series of colors. The speed of light passing through a transparent medium depends on its wavelength, so a beam of light passing through a prism fans out into its component colors. Shorter wavelengths, like purple and blue light, bend the most. Longer wavelengths, like red and orange light, bend the least.

Doppler effect

多普勒效应(Doppler effect)是指声波或光波的波长因波源、观察者或两者同时运动而发生的视变化。在天文学中,通过光谱线位移所观察到的多普勒效应,可以揭示环绕恒星运行的伴星或伴行星、恒星穿越星系的运动、星系本身的运动,以及宇宙的膨胀。运动物体发出的波被观察者接收时,如果波源正在接近,则发生蓝移(波长被压缩,变得更短);如果正在远离,则发生红移(波长被拉长,变得更长)。这种变化在声波和光波中都会发生——事实上,只要观察者与波源之间存在相对运动,任何波都会出现这种变化。日常生活中的一个例子是警笛声:当警车经过观察者时,音调会从高变低。频率变化的多少取决于物体朝接收者或远离接收者运动的速度。这一现象以奥地利物理学家和数学家克里斯蒂安·安德烈亚斯·多普勒(Christian Andreas Doppler,1803—1853)命名,他在1842年描述了这一现象。

矮星系

最常见的星系类型,常作为较大星系的伴星系出现。它们通常质量较低(不到十亿个太阳质量)、体积较小(不超过33,000光年),而且光度很低,因此很难被探测到。南半球可见的大麦哲伦云和小麦哲伦云,就是环绕我们银河系的众多卫星星系中的两个;它们被归类为矮不规则星系。此外还存在另外两种形态:矮椭圆星系和矮椭球星系。

矮行星

太阳系内的一类天体,它像行星一样直接绕太阳运行(不是卫星),并且拥有足够的质量使自己呈球形或近似球形。但与行星不同的是,矮行星的质量不足以清空其轨道附近类似大小的天体。矮行星包括谷神星、冥王星、阋神星、鸟神星和妊神星。

矮星

在没有其他限定时,这个词指的是主序星。矮星具有中等或较低的光度、质量和体积,颜色从蓝色到红色不等,相应的表面温度从华氏17,000度(摄氏9,400度)以上到华氏4,000度(摄氏2,200度)。红矮星是质量最小、光度最低的恒星,同时也是数量最多的恒星,占我们银河系恒星的75%;它们的质量是太阳的8%到60%,光谱

E

Earth

The third planet from the Sun and one of four terrestrial planets in the inner solar system. Earth, the only planet where water exists in large quantities, has an atmosphere capable of supporting myriad life forms. The planet is 150 million kilometers (93 million miles) away from the Sun. Earth has one satellite, “the Moon.”

eccentricity (e)

椭圆轨道偏离完美圆形的程度,完美圆形的偏心率为 0。椭圆轨道的偏心率在 0 到 1 之间,抛物线轨道的偏心率恰好为 1,双曲线轨道的偏心率大于 1。偏心率是椭圆两个焦点之间的距离与长轴的比值。同样地,偏心率等于 (ra– rp) / (ra+rp),其中 ra 是远拱点距离,rp 是近拱点距离。

食

一个天体被另一个天体全部或部分遮挡的现象,例如日食时月球挡住太阳,或一个天体进入另一个天体的影子,例如月食时月球穿过地球的影子。像双星或带有系外行星的恒星这样的轨道天体,如果它们的轨道平面侧向朝向地球,就会在每个轨道周期内发生一次掩食其伴星的现象。

食深

当系统中一个物体移动到另一个物体前方或后方时,所测量到的该系统亮度下降。例如,当行星移动到恒星前方(凌星或食)或移动到恒星后方(次食)时,恒星-行星系统亮度下降。食深通常用被遮挡光线的比例来表示,单位为百分比或百万分之一。

黄道

天球上的一个大圆,代表太阳在一年中的视路径(之所以叫这个名字,是因为只有月球靠近这条路径时才会发生日食或月食)。它也是地球绕太阳公转的轨道平面。

爱丁顿极限

一个天体(如恒星)在其辐射向外的力与引力向内的力平衡时,理论上能达到的最大光度。超过这个光度的天体会从其外层发出强烈的外流(称为星风)。超新星、新星、伽马射线暴以及活动星系中吸积的黑洞,可以短暂超过它们的爱丁顿光度,产生短暂而强烈的外流。以英国天文学家和物理学家阿瑟·斯坦利·爱丁顿爵士(1882-1944)命名。

喷出物

被强行抛出或抛出的物质,尤其是火山喷发、撞击行星或月球表面,或恒星爆炸所产生的物质。

电磁辐射(波)

光(电磁辐射)的所有形式,包括射电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线和伽马射线。电磁辐射以光速传播,是电场和磁场的一种行进式周期性波动。这些场彼此垂直振荡,

electromagnetic spectrum

The full range of frequencies, from radio waves to gamma rays, that characterizes electromagnetic radiation (light).

electron

A negatively charged particle commonly found in the outer layers of atoms. The electron has only 0.0005 the mass of the proton.

electron volt (eV)

A unit of energy equal to the work required to accelerate an electron through a potential difference of one volt. In high-energy astrophysics, it is more common to refer to the energy of photons than their corresponding wavelengths. Visible light has energies ranging from 2-3 eV. X-rays have energies thousands of times greater, measured in kiloelectron volts (keV), while gamma rays can be measured in millions (MeV), billions (GeV) and trillions (TeV) of electron volts. These units are also used when referring to the energy of accelerated particles.

元素

由同一种原子构成的物质,无法通过化学方式相互转化或分解为更简单的物质。元素是物质的基本组成成分,已知共有 118 种。原子核中质子数(原子序数)相同的原子具有相同的化学性质。氢和氦是宇宙中最简单、最丰富的元素,分别约占所有物质的 74% 和 24%。较重的元素——在天文学中常被统称为“金属”——仅占银河系盘的约 2%,但它们的存在能极大地影响天文现象。

基本粒子

没有可测量内部结构、被认为是宇宙基本构成单元的粒子。基本费米子包括六种轻子——包括电子和中微子——以及六种夸克,外加它们所有的反物质伙伴;基本玻色子则传递各种力。其他粒子,例如原子核中的质子和中子,由两个或更多夸克构成。力的载体包括光子(电磁力)、W 和 Z 玻色子(弱力,负责放射性衰变)、胶子(强力,把原子核束缚在一起),以及仍然只是假说的引力子(引力)。此外,2012 年发现的希格斯玻色子赋予基本粒子质量。

椭圆

平面上围绕两个焦点的一条曲线,曲线上所有点到这两个焦点的距离之和都相等。圆是一种特殊的椭圆,两个焦点位于同一点。行星的轨道是非圆形的椭圆,这一事实最早由德国天文学家约翰内斯·开普勒(Johannes Kepler,1571-1630)通过分析丹麦天文学家第谷·布拉赫(Tycho Brahe,1546-1601)对火星的细致观测所认识到。

椭圆星系

一种呈球形或椭球形的星系,特征是结构很少、气体和尘埃很少,并且由比旋涡星系中更年老、更偏红的恒星组成。天文学家怀疑,大多数椭圆星系是由旋涡星系的碰撞及随后的并合形成的,而旋涡星系比椭圆星系更常见。

发射

原子或分子失去被击中它们的电磁辐射所传递的能量的过程。当原子被激发到更高能量状态时,它会发出光,以便回到先前的状态。

发射线光谱

一种由特定波长处的亮线组成的光谱,亮线之间被没有光的暗区隔开。

发射星云(复数:nebulae)

一种星际气体云

emitted light

Light that is given off by an object or material. Emitted light is light that originates in the object or material itself. The light that we observe from stars is emitted light — light that is generated by the star itself. Light bulbs, fires, and fireflies emit visible light.

equatorial coordinates

A celestial coordinate system for locating any position in the sky that is tied to Earth’s position in space commonly used to locate the positions of astronomical objects. Declination, analogous to latitude on Earth, has values from +90° degrees to -90°, corresponding to the north and south celestial poles, with 0° at the celestial equator. Right ascension, the astronomical equivalent of longitude on Earth, is measured eastward along the celestial equator from the vernal equinox, customarily given in hours, minutes, and seconds, with 24 hours being equivalent to the full circle. Because of the slow wobble of Earth’s rotation axis called precession, the equatorial coordinates of a fixed object drift with time, so each position is also tied to a specific year, or epoch.

再电离时代(reionization,也称再电离期,EOR)

130多亿年前,星系之间的气体对高能光基本是不透明的,这使得年轻星系很难被观测到。目前尚不清楚是什么让宇宙变得完全电离,也就是变得透明,最终形成了今天在宇宙大部分区域探测到的“清澈”状态。

尔格/秒

功率的公制单位的一种形式。它等于10–10 千瓦。另见:科学记数法。

欧洲空间局(ESA)

一个由22个欧洲国家组成的政府间组织,致力于太空探索,成立于1975年,总部位于巴黎。ESA维护并运营圭亚那航天中心,这是位于法属圭亚那库鲁附近的一座主要航天港。

事件视界

黑洞周围的一个距离范围,在这个距离上,逃逸所需的速度等于或超过光速——目前已知的最快速度,而且在这个范围之内,任何东西都无法逃逸。事件视界是黑洞的“不归点”。

激发态

任何分子、原子或原子核相对于其先前较低能态或其最低能量(基态)而言的较高能量状态。激发通常是短暂的,随后很快会释放能量(如光子),并回到先前的较低能态。

系外行星

太阳系之外的行星,通常指围绕恒星运行的行星。有些系外行星在太空中自由穿行,不受恒星束缚,通常被称为无恒星行星、自由漂浮行星或流浪行星。

曝光

让电磁辐射落到感光材料(如摄影胶片或感光板)上的过程。曝光也指这一过程产生的图像。为了获得昏暗而遥远天体的图像,需要较长的曝光时间。

河外星系的

在我们自己的星系——银河系之外。

地外的

地球之外。

F

远红外光

红外光谱中最接近微波或射电光的区域。远红外光在任何红外波段中都具有最长的波长、最低的频率和能量。韦布的科学仪器无法探测远红外光。

费米加速

一种将带电粒子加速到宇宙射线中观测到的高能的机制,由出生于意大利的物理学家恩里科·费米(Enrico Fermi,1901-1954)于1949年提出。在磁场中,带电粒子沿围绕磁力线的

field of view (FOV)

The viewing area of a telescope, expressed in degrees, arcminutes, or arcseconds. A telescope able to show the entire disk of the full moon has a field of view at least 30 arcminutes across. Often abbreviated FOV.

filter

A device that selectively absorbs some colors of light while allowing others to pass through. Astronomers use filters to observe how celestial objects appear in certain colors of light or to reduce the light of exceptionally bright objects.

fission

A nuclear process that releases energy when heavyweight atomic nuclei break down into lighter nuclei. Fission is the basis of the atomic bomb.

荧光

物质吸收光或其他电磁辐射后发出光的现象。通常,发射出的光比吸收的辐射波长更长,因此能量更低。彗星气体尾中的一氧化碳(CO)离子吸收太阳紫外线,然后发出波长为 420 纳米的蓝色光。

通量

衡量天体在固定时间和面积内释放能量的指标。由于能量是按时间和面积来测量的,通量测量使天文学家能够轻松比较大小或年龄差异很大的天体的相对能量输出。

频率

描述波在给定时间内通过某一固定点的波型或周期数的性质。频率通常以赫兹(Hz)为单位测量,频率为 1 赫兹的波每秒钟完成 1 个周期。

核聚变

原子核以极快速度碰撞、结合在一起并释放大量能量的过程。在大多数恒星的中心,氢聚变成氦。核聚变释放的能量支撑着恒星巨大的质量,使其不会向内坍缩,并使恒星发光。

G

银心

星系的中心。我们银河系的中心位于人马座方向,距离我们 28,000 光年,其中包含一个超大质量黑洞。

银道坐标系

一种天球坐标系,类似于地球上的经度和纬度,以太阳为中心,其中心经度与银河系的近似中心对齐,其赤道平行于银道面的近似位置但向北偏移(因为太阳位于实际中平面以北约 57 光年处)。它常用于指定银河系中天体的位置,以提供它们相对于其他银河系结构的背景信息。银纬范围从 -90° 到 +90°(分别在银道面下方和上方),银经范围从 0°(银心)到 360°,沿银道自银心向东测量。银道与地球赤道倾斜 63 度。

银晕

星系中向外延伸、大致呈球形的一个组成部分,超出了星系的主要可见特征。它包括由通常较古老的恒星和球状星团组成的低光度恒星晕;炽热的电离气体,称为银冕;以及暗物质。恒星晕环绕着大多数盘状星系和一些椭圆星系。

星系

由引力束缚在一起的恒星、气体、尘埃和暗物质的集合体。最小的星系可能只包含几十万颗恒星,而最大的星系则有数千亿颗。银河系包含我们的太阳系。星系按其形状

galaxy cluster

Groupings of hundreds to thousands of galaxies and the largest objects in the universe held together by their own gravity. The largest galaxies in the universe, which also host supermassive black holes, are found in the centers of galaxy clusters. The galaxies of a cluster make up only about 5% of its total mass. Hot plasma accounts for another 15% of its mass and makes them bright X-ray sources. The remaining mass is in the form of invisible dark matter. A galaxy cluster’s enormous mass warps the space-time around it, bending the path of more distant light passing through it (called gravitational lensing). This makes galaxy clusters giant telescopes that magnify background galaxies too faint for astronomers to see otherwise.

星系演化

研究最早星系如何形成、星系随时间如何变化,以及造就附近星系中所观测到的各种结构的过程。

星系群

由自身引力束缚在一起的最小星系集合,通常包含几个到几十个成员。我们的银河系就属于本星系群,其中包括另外两个大型旋涡星系(仙女星系和三角座星系)、它们的卫星星系,以及众多其他矮星系。

星系超星系团

由较小的星系团或星系群组成的巨大集合,可横跨数亿光年,是已知宇宙中最大的结构之一。银河系属于本星系群,本星系群又属于室女超星系团,室女超星系团又属于拉尼亚凯亚超星系团,而拉尼亚凯亚超星系团又属于双鱼-鲸鱼超星系团复合体。

伽马射线

能量最高、波长最短的光,通常指能量大于约 500 keV 的任何光(是可见光能量的数百倍)。它们能穿透对 X 射线不透明的材料。伽马射线由某些放射性元素(如铯-137 和镅-141)发出,也由多种天文过程产生,包括宇宙线相互作用、中子星并合,以及坍缩恒星中黑洞的形成。

伽马射线暴(GRB)

宇宙中最强大的一类爆炸,伽马射线暴是源自遥远星系的短暂而强烈的伽马射线爆发。它们随机发生,可以出现在天空中的任何地方。一般来说,较长的伽马射线暴发生在巨大恒星坍缩时,较短的爆发发生在中子星和/或黑洞碰撞时。这类事件会产生高速物质喷流,发出伽马射线;当喷流指向地球方向时,卫星就能探测到。

气体

物质的三种状态之一,其中原子、分子、离子和电子彼此相距很远并自由运动,使该物质能够膨胀并充满任何容器的形状和体积。

气态巨行星(类木行星)

主要由氢和/或氦组成的大行星。这些行星像我们太阳系中的木星和土星一样,没有坚硬的表面,而是在固体核心之上有翻腾的气体。气态巨行星可以比木星大得多,也可以比我们太阳系中的任何行星都更靠近它们的恒星。

广义相对论

由出生于德国的物理学家阿尔伯特·爱因斯坦(1879-1955)

giant molecular cloud (GMC)

A cold, dense cloud primarily composed of hydrogen molecules that blocks all visible light behind it. Most star formation occurs within these clouds, which can sport temperatures below -280 F (-180 C) and span several hundred light-years.

giant star

An evolved star. Giant stars are brighter and have a larger radius than main sequence stars of the same temperature. They have exhausted their hydrogen fuel to fuse in their cores, which puffs up their outer layers.

球状星团

一大群古老恒星紧密聚集,大致呈球形。它们可以包含数十万到数百万颗恒星,其中包括一些迄今观测到的最古老的恒星,通常分布在一个直径不到 300 光年的球体内。银河系至少拥有 150 个球状星团。

花岗岩

一种浅色的火成岩,由石英和长石等富含硅的矿物组成。地球的大陆在成分上属于花岗岩质,其矿物和化学成分与花岗岩相似。

引力成团

大尺度结构通过自身引力吸引较小构建块而逐渐生长的过程。天文学家认为,我们今天在宇宙中看到的所有大尺度结构(如星系、星系团和星系超星系团)都是通过引力成团形成的。

引力坍缩

当一个巨大天体在自身重量下塌缩。例如,星际云坍缩形成恒星,直到核聚变开始才停止坍缩。

引力透镜

一种现象,其中物质聚集(如恒星或星系团)会扭曲并放大穿过它的更遥远天体的光。爱因斯坦的广义相对论描述了质量如何扭曲其周围的时空。来自更遥远天体、穿过这一区域的光必须经过被扭曲的时空。这使天文学家能够探测到原本无法探测到的恒星周围的行星(微引力透镜),并在更大尺度上让研究人员研究原本因太遥远而无法用当前望远镜看到的星系细节。

引力波

由大质量物体加速引起的时空涟漪。首批被直接探测到的来源包括黑洞或中子星相互绕转并合并的双星系统。人们还认为,引力波也会从大爆炸期间物质的运动中发出。

引力束缚

物体因彼此之间的引力吸引而保持在轨道上。例如,绕地球运行的卫星受到地球的引力束缚,因为它们无法逃脱地球的引力。相比之下,旅行者号航天器发射时具有足够能量以逃脱太阳引力,因此不受引力束缚。

引力

所有物质体之间普遍存在的吸引力。物体质量越大,其引力吸引越强。物体之间的引力随它们之间距离的平方反比而减弱,因此如果它们的距离加倍,力会减弱到原来强度的四分之一。引力是自然界四种基本力中最弱的一种。

H

宜居带

恒星周围的一类轨道范围,在那里,只要大气温度和压力足够,行星表面就能支持液态水;有时也被

强子

一种参与强相互作用的亚原子粒子,由两个或更多夸克组成,包括重子(如质子和中子)和介子。除基本相互作用的力载体(规范玻色子)和轻子(包括电子和中微子)外,所有已观测到的亚原子粒子都是强子。

霍金辐射

1974年由英国物理学家斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking,1942-2018)首次提出的一种理论,认为由于量子力学和广义相对论的共同作用,黑洞会从事件视界附近以光或其他粒子的形式发出辐射。霍金证明,黑洞以这种方式释放的能量与其质量成反比,这意味着黑洞质量越大,其能量释放和温度(霍金温度)就越小。一个太阳质量的黑洞温度可能为千万分之一开尔文(10^-8 K),质量更大的黑洞甚至更冷。如果没有物质或能量进入以抵消霍金辐射的发射,黑洞的质量和事件视界直径会逐渐缩小,直到在最后一次辐射闪光中消失。对于一个太阳质量的黑洞,蒸发时间极其漫长——10^64年,远远超过宇宙当前的年龄。宇宙微波背景的温度高于这类黑洞,会向它们提供光子,从而抵消霍金辐射造成的损失,直到宇宙膨胀使宇宙冷却到低于黑洞的霍金温度。

氦

第二轻的元素,符号为 He,也是可观测宇宙中丰度第二高的元素,仅次于氢。氦形成于早期宇宙,约占元素总质量的24%。如今,氦通过恒星中发生的氢聚变过程形成。一个中性氦原子的原子核包含两个质子,通常还有两个中子,以及两个绕核运动的电子。某些元素(铀、钍、镭等)在放射性衰变过程中会发射氦原子核(称为α粒子)。

赫兹(Hz)

频率的单位,定义为每秒1个周期的频率,以海因里希·赫兹(Heinrich Hertz,1857-1894)命名,他首次证明了电磁波的存在。对于更高的频率,该单位通常用倍数表示:千(千赫兹,kHz)、百万(兆赫兹,MHz)、十亿(吉赫兹,GHz)和万亿(太赫兹,THz)。

地平坐标系

一种天球坐标系,以观测者的当地地平线为参考平面,通过某一点在天球

hot Jupiter

A class of gas giant exoplanets thought to have properties similar to Jupiter but that orbit their stars in less than 10 days. Such close distances to their host stars result in high surface temperatures, hence the name. The first confirmed exoplanet orbiting a main-sequence star, discovered in 1995, is the hot Jupiter 51 Pegasi b, now officially named Dimidium, which orbits its star every 4.2 days.

哈勃常数(Ho)

表示宇宙随时间膨胀速率的数值。测量值介于每百万秒差距每秒 60 至 75 公里之间。以美国天文学家埃德温·哈勃(Edwin Hubble,1889-1953)命名。

哈勃定律

星系离我们的距离与其在空间中运动速度之间的关系,被解读为宇宙膨胀的证据。星系离我们越远,远离我们的速度就越快。以美国天文学家埃德温·哈勃(Edwin Hubble,1889-1953)命名。

氢

最轻最小的原子,符号为 H。氢形成于早期宇宙,是宇宙中最丰富的元素,约占其普通物质的 75%。一个氢原子仅由一个质子和一个电子组成。

I

冰巨星

一种巨行星,其大气层通常以氢和氦为主,核心由岩石和较重的金属组成。太阳系中的冰巨星是天王星和海王星,它们主要由氧、碳、氮和硫组成。

内爆

突然而剧烈的坍缩。当大质量恒星的核心耗尽燃料时,不再有任何力量抵抗其自身引力,于是核心在自身重量下坍缩。这种内爆可能产生中子星或黑洞,并产生向外传播的冲击波,形成超新星,加热并抛射上方的气体层。

倾角

  1. 行星、彗星或其他天体的轨道平面与黄道之间的夹角。
  2. 卫星或航天器的轨道平面与其主天体赤道平面之间的夹角;月球的轨道与地球赤道倾斜 5.16°。
  3. 对于太阳系以外的轨道系统,例如拥有系外行星或多颗恒星的系统,指轨道平面相对于天球平面的夹角,即垂直于从地球视线方向的平面,0° 为正面朝向,90° 为侧面朝向。

红外线

我们感知为辐射热的不可见光,其波长(0.78 微米至 1 毫米)比可见光更长,频率和能量更低。在天文学中,它被细分为三个区域:近红外(最接近可见光)范围为 0.78 至约 2.5 微米;中红外跨度为 2.5 至 50 微米;远红外包括 50 至 1,000 微米的波长。(尽管有些天文学家将

infrared telescope

An instrument that collects the infrared radiation emitted by celestial objects. There are several Earth- and space-based infrared observatories.

interacting galaxies (colliding galaxies)

Two or more galaxies that pass close enough to gravitationally disrupt each other’s shapes. The collision rips streamers of stars from the galaxies, fuels an explosion of star formation, and can ultimately result in both galaxies merging into one.

intermediate-mass black holes

This black hole is estimated to have a mass between 100 and 1,000 solar masses. No single star could ever form such a heavy black hole. Instead, researchers suggest these black holes form either by devouring lots of material or individual black holes merge.

interstellar dust

固体物质的小颗粒,类似烟雾,存在于恒星之间的空间中。星际尘埃会反射可见星光并使其变红,大量存在时还会吸收紫外线。波长更长的红外线可以穿透星际尘埃。

星际介质

星系中恒星之间存在的气体(以电离、原子和分子形式)、尘埃颗粒、光和宇宙射线的统称。

不可见辐射

人眼无法探测的光(电磁辐射)形式,包括伽马射线、X 射线、紫外线、红外线、微波和射电波。

离子

失去(或获得)一个或多个电子的原子,使原子带净正电荷(或负电荷)。含有大量这种原子的气体被称为电离气体。

电离

产生离子的过程,通常通过与其他原子或电子碰撞,或通过吸收电磁辐射而发生。

电离层

地球高层大气中的一个区域,含有大量离子和自由电子,主要由来自太阳的紫外线与 X 射线形成。该术语也用于描述其他行星表面上方相应的区域。电离层很重要,因为它会反射并改变用于通信和导航的射电波。更准确地说,电离层由三个不同的区域组成,称为 D、E 和 F 层,嵌在被称为中间层和热层的标准大气层中。D 层大约从 60 公里(37 英里)延伸到 90 公里(56 英里)高度,E 区从约 90 公里(56 英里)向上延伸到 150 公里(93 英里)高,F 层则从约 150 公里延伸到高达 600 公里(373 英里)的高度。这些区域的高度、电离粒子的比例,甚至它们是否存在,都会随时间变化,昼夜之间差异显著,在太阳 11 年的太阳黑子周期中也会发生变化。

不规则星系

外观杂乱无序、没有明显旋涡或椭圆形状的星系。不规则星系通常富含尘埃和气体等星际物质。大麦哲伦云和小麦哲伦云就是附近不规则星系的例子。

孤立行星质量天体

具有行星质量但不绕恒星运行的天体。一些孤立行星质量天体可能是褐矮星,另一些则可能是自由漂浮的行星。当研究人员不确定如何对该天体分类时,通常会使用这个术语。

J

日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)

日本的国家航空航天与空间机构,

jets

Narrow, high-energy streams of gas and other particles generally ejected in two opposite directions from some central source. Jets appear to originate in the vicinity of an extremely dense object, such as a black hole, pulsar, or protostar, with a surrounding accretion disk. The jets are thought to emerge perpendicular to the plane of the accretion disk. In active galaxies and gamma-ray bursts, the jets contain beams of particles moving near the speed of light and emit gamma rays.

K

Kelvin temperature scale (K)

A kelvin is the fundamental measure temperature. Water freezes at 273 kelvins (not degrees), which equals 32 degrees Fahrenheit or 0 degrees Celsius. The scale is frequently used in science and is named for the Scottish physicist Sir William Thompson (1824-1907, also known as Lord Kelvin), who devised it in 1848. A change of 1 kelvin (1 K) is the same magnitude as a temperature change of 1 C, but the Kelvin scale measures from absolute zero, the coldest possible temperature. The boiling point of water is 373 K (212 F or 100 CF), and the Sun’s effective temperature is 5,772 K (9,930 F or 5,499 C).

开普勒定律

由德国天文学家、数学家约翰内斯·开普勒(Johannes Kepler,1571—1630)发表的一组描述行星绕太阳运动的三条科学定律。它们确定了行星轨道的形状,解释了行星在轨道上运行时速度如何变化,并把行星的轨道周期与其到太阳的距离联系起来。

  1. 所有行星都沿椭圆轨道运动,太阳位于其中一个焦点上。
  2. 在行星运行的每一段轨道上,连接行星与太阳的直线在相等的时间间隔内扫过相等的面积。
  3. 行星轨道周期(P)的平方与其半长轴(a,即椭圆轨道最长宽度的一半)的立方成正比:P2 ∝ a3。

千克(kg)

科学中质量的基本单位。一千克等于1,000克,约合2.2磅;也就是一升水的质量。

千新星

一种短暂的天文事件,发生在两个致密天体合并之后,即两颗中子星合并,或一颗中子星与一个黑洞合并。不断膨胀的碎片会发出紫外线、可见光和红外线,其能量来自合并过程中形成的比铁更重的放射性元素衰变所提供的加热。千新星的亮度约为新星的1,000倍,又比超新星暗约1,000倍。这些元素通过快速中子俘获(称为r过程)形成,宇宙中约一半比铁重的原子核(包括铂和金)都由此产生。目前的模型表明,单次中子星合并事件可能仅金就能产生好几个地球质量那么多。2017年8月17日,中子星合并事件GW170817同时通过引力波和随后两秒内的伽马射线暴被探测到——这是人类首次探测到来自任何引力波源的光,也证实了这类合并与短伽马射线暴之间的联系。与之相关的千新星得到了广泛研究,代表着人类首次直接观测到宇宙中的r过程核合成。

运动学

常被称为“运动的几何学”,这个术语指的是对某个天文天体运动背后力学机制的计算或描述。例如,在射电天文学中,光谱线图被用来确定星系中心或正在诞生的恒星周围物质的运动学特征或相对运动。

基尔霍夫光谱定律

描述物质在不同状态、密度和温度下所呈现光谱类型的规则。以德国物理学家古斯塔夫·罗伯特·基尔霍夫(Gustav Robert Kirchhoff

  1. A hot object or dense gas will emit radiation and produce a continuous spectrum.
  2. A hot, low-density gas in front of a cooler background will emit radiation at a discrete set of isolated wavelengths (an emission-line spectrum).
  3. A continuous spectrum viewed through a cool, low-density gas will absorb light from the background source at discrete wavelengths (an absorption-line spectrum).

Kuiper Belt (object)

A region in our outer solar system where many “short-period” comets originate. The orbits of short-period comets are less than 200 years. This region begins near Neptune’s orbit at 30 astronomical units (AU) and extends to about 50 AU away from the Sun. An astronomical unit is the average distance between Earth and the Sun. The Kuiper Belt may have as many as 100 million comets.

L

Lagrange points

One of five locations (denoted L1 through L5) in the vicinity of two massive bodies (such as Earth and the Moon) where a third body, such as an asteroid or spacecraft, can remain. The Sun-Earth L1 point, a location used by spacecraft monitoring the Sun, is about 930,000 miles (1.5 million kilometers) closer to the Sun than Earth. Sun-Earth L2, located at the same distance in the opposite direction, is used by the James Webb Space Telescope and other astronomy missions. Perhaps as many as a million asteroids have collected in the Sun-Jupiter L4 and L5 points; called trojan asteroids, they occupy two regions that lead and follow the planet by 60 as it orbits.

激光

一种通过用光刺激处于激发态的原子或分子,使其发射更多相同波长和相位的光,从而能够发出非常强烈、狭窄、平行且高度单色和相干光束的装置。人们已在受到辐照的行星或恒星气体中发现了天然激光,那里的气体会以类似方式放大光,例如火星和金星的大气,以及双星系统 MWC 349 的侧向盘。在微波波段发生的类似现象称为微波激射。

光

在没有限定时,这是电磁辐射的常用术语,通常指人眼可见的那部分(可见光)。不过,其他形式的电磁辐射也常被称为不同形式的光。

光变曲线

一种图表,显示某个天体(如恒星或星系)的亮度如何随时间变化。

光年

一种长度单位,等于光在一年中传播的距离。在真空中,光以每小时 6.71 亿英里(11 亿千米)的速度传播,因此 1 光年约等于 5.8 万亿英里(9.5 万亿千米)。

边缘

天体视圆面的边缘。

本星系群

包括我们的银河系、仙女星系(M31)、三角座星系(M33)、它们的全部卫星星系,以及众多其他矮星系在内的星系群。目前已确认约 80 个成员。

光度

恒星、星系或其他天体每秒辐射到太空中的总能量。

莱曼线

氢光谱中的一组紫外线发射线或吸收线,源于电子在原子基态(最低能态)与更高能态之间的跃迁,由美国物理学家西奥多·莱曼四世(Theodore Lyman IV,1874—1954)发现。前三条线通过将 Lyman 与前几个希腊字母的完整名称组合来标识——alpha、beta 或 gamma——或者通过将缩写 Ly 与相应的小写希腊字母组合来标识——α、β 或 γ。莱曼阿尔法线(121.56 纳米)在宇宙学中尤为重要,可用于识别并确认高红移星系的距离,测量星系及其内部和周围气体如何演化,以及探测再电离。

M

麦哲伦云

两个不规则星系,它们共享一个气体包层,并彼此绕转,同时绕我们的银河系运行。它们位于南天极

磁星

一种中子星,拥有异常强烈的磁场,比典型脉冲星的磁场强 100 到 1,000 倍。天文学家已确认 30 颗磁星。

磁场

对物体所施加磁力强度的描述。条形磁铁具有偶极磁场,因为磁力从条形磁铁的两端发出。简单来说,地球、太阳和恒星都具有偶极磁场。

磁极

磁铁中磁场最强的两个有限区域中的任意一个。这两个区域极性相反,我们仿照地球上的两个磁极,将它们标记为“北”和“南”。

磁层

一个物体的磁场在其中主导其所受到的恒星风辐射压的空间区域(例如恒星或行星)。

磁尾

行星磁层中被推向太阳风方向的部分。

星等

用数值标度表示天体亮度的程度,在这个标度上,最亮的恒星为 -1.4 等,不用望远镜能看到的最暗恒星为 6 等。星等减小一等,表示视亮度增加 2.512 倍;也称为视星等。

主小行星带

位于火星和木星之间的小行星的正式名称。它们是没有空气的岩石,在 46 亿年前太阳系形成时,未能彼此黏合成为更大的天体。

主序星

主要通过在其核心将氢聚变为氦来产生能量的恒星,太阳也是如此。主序星也称为矮星,约占宇宙中恒星总数的 90%。它们的亮度、颜色和质量各不相同——质量从太阳的 8% 到 200 倍不等——并且一生中大部分时间都停留在这个阶段,对太阳来说长达数十亿年,而对质量范围高端的大质量恒星来说则是数百万年。

质量

一个物体所含物质的量,可通过它在给定力作用下的加速度或引力场对它施加的力来测量。

物质

任何占据空间并具有质量的物质。

百万秒差距(Mpc)

等于一百万秒差距(326 万光年),是常用于测量星系之间距离的距离单位。

百万吨

一种通常用于描述核弹头当量的能量单位,相当于 100 万吨 TNT 的爆炸力。1908 年通古斯事件中与流星空中爆炸相关的爆炸,估计在 3 到 50 百

meson [MEH-zon, MEE-zon]

An unstable subatomic particle in the hadron family composed of a quark and an antiquark. More than 200 types are known, and all decay in less than one ten-millionth (10–7) of a second. Mesons were predicted in 1935 by the Japanese physicist Yukawa Hideki (1907-1981). The first to be discovered, the charged pions, were found through cosmic ray interactions in 1947.

metal

In astronomy, any element heavier than helium. Metallicity is the abundance of heavy elements in celestial objects.

meter (m)

The fundamental SI unit of length, defined as the length traveled by light in vacuum during a period of 1/299,792,458th of a second, and equal to 39.37 inches. A kilometer (km) is equal to 1,000 meters (0.6214 miles).

methane

A chemical compound consisting of one atom of carbon and four of hydrogen (CH4). On Earth, methane is a gas produced both naturally and through human activity, but it is also common elsewhere in the solar system. The atmospheres of Uranus and Neptune have 2% and 1.5% methane, respectively. Saturn’s moon Titan, the largest moon in the solar system and the only one with a dense atmosphere, also contains methane in its atmosphere, and methane rain even pools into lakes on its surface. In interstellar space, frozen methane is one of the ten most abundant ices detected, and methane gas has also been detected in the atmospheres of exoplanets.

公制

以米、升和克作为长度、容量、重量或质量以及时间单位的十进制测量系统。该系统最早由法国天文学家和数学家加布里埃尔·穆东(Gabriel Mouton,1618—1694)于1670年提出,并于18世纪90年代在法国标准化。现代国际单位制(SI)源自并扩展了公制。

微米(µm)

一种长度单位,等于一米的百万分之一(0.000001米,即10⁻⁶米)。一微米等于1,000纳米。也称为micrometer。

微类星体

一种位于我们自身或邻近星系中、具有恒星质量的天体,它 miniature 地展现出遥远类星体的某些特性,包括射电喷流以及从射电到X射线的宽广波段上的强烈辐射。微类星体是一个由黑洞与一颗普通恒星组成的双星系统。从伴星拉出的物质在黑洞周围形成一个炽热、发出X射线的吸积盘。亚原子粒子构成的狭窄流(喷流)以光速的相当大比例从吸积盘内侧向外喷射,产生强烈的射电波辐射。

微波

波长介于1毫米至30厘米之间的不可见光,位于电磁波谱中较短的infrared与较长的radio区域之间。

中红外光

红外光谱中位于近红外光与远红外光之间的区域。中红外光的波长比可见光和近红外光更长,频率和能量更低。韦布的中红外仪器(MIRI)探测波长范围为5至28微米。

银河系(星系)

  1. 地球所在的星系。银河系是一个棒旋星系,直径估计约为100,000光年,主盘厚度约1,000光年。它包含1,000亿至4,000亿颗恒星,据估计至少拥有同样多的行星。其中心是一个名为人马座A*的超大质量黑洞,质量约为430万个太阳质量。
  2. 环绕天球的一圈微弱发光带,由众多过于暗淡而无法单独看见的恒星形成。它对应我们星系的中央平面,其中集中了大部分恒星。

分子

两个或多个原子通过共享电子(共价键)或通过带相反电荷离子之间的静电吸引(离子键)结合在一起。例如,水(H₂O)有两个氢原子与一个氧原子结合。

momentum

A quantity equal to an object’s mass multiplied by its velocity that is always conserved in closed physical systems. The speed of two objects colliding head-on, for example, will change as a result of the impact, but their total momentum before and after the collision will remain the same. Even light and other electromagnetic radiation has momentum, defined as Planck’s constant divided by its wavelength. Angular momentum is a related concept applying to rotating systems.

moon

A large body orbiting a planet. On Earth’s only moon, scientists have not detected life, water, or oxygen on this heavily cratered body. The Moon orbits our planet in about 28 days.

muon

An elementary particle similar to the electron but 207 times heavier. Muons are leptons with a negative charge, and their antimatter partner (antimuons) have the same mass and spin but a positive charge. Muons are the chief constituent of cosmic radiation at Earth’s surface. Muons reaching Earth are formed in the atmosphere when high-energy protons and atomic nuclei moving near the speed of light (cosmic rays) collide with air molecules. Muons exist for only 2.2 microseconds before decaying into an electron and two kinds of neutrinos, but because they move at nearly the speed of light, they travel far and can deeply penetrate Earth’s surface — hundreds of meters or more — before decaying. Some 10,000 muons strike every square meter of the Earth’s surface each minute.

N

纳米(nm)

国际单位制(SI)中的长度单位,等于十亿分之一米(10⁻⁹米)。它常用于表示原子尺度上的尺寸,例如氦原子的直径(0.06 纳米),也用于表示可见光的波长,可见光波长范围为 400 至 700 纳米。

NASA

一个联邦机构,于 1958 年 7 月 29 日由德怀特·艾森豪威尔总统签署 1958 年《国家航空航天法》后成立。NASA 负责协调太空探索工作并开展航空研究。

近红外光

红外光谱中最接近可见光的区域。近红外光的波长略长于可见光,频率和能量则略低。韦布(Webb)的近红外仪器(NIRCam、NIRISS 和 NIRSpec)可探测 0.6 至 5 微米之间的波长,这包括橙色和红色可见光以及整个近红外光范围。

星云(复数:nebulae)

位于恒星之间或恒星周围由尘埃和气体组成的云。

中微子

宇宙中数量最多的有质量粒子。中微子的质量极小(不到电子的百万分之一),不带电(不受磁场影响),并以接近光速的速度运动。它们不带电的特性使其成为重要的宇宙“信使”。由于它们不受磁场影响,科学家可以像追踪宇宙射线那样,将它们直接追溯到来源。它们有三种“味”,在传播过程中可以从一种变成另一种。中微子很难研究,因为它们与其他物质的相互作用极其罕见,每秒钟有数以万亿计的中微子穿过我们的身体而不留下任何痕迹。但这也意味着它们可以逃离光无法逃出的致密、不透明环境——比如恒星核心。人们已探测到来自太阳、来自一颗超新星(SN 1987A)以及来自一个遥远耀变体在强烈耀发期间(TXS 0506+056)的中微子。

中子

一种不带电的粒子,质量略大于质子,通常存在于除氢以外所有原子的原子核中。

中子星

大质量恒星以超新星形式爆炸后留下的致密残骸核心。中子星把超过太阳质量的质量集中在直径约 12 英里(20 公里)的球体内。中子星是已知第二小、第二致密

Newton’s law of universal gravitation

Every mass attracts every other mass by a force acting along the line intersecting them. The force of this mutual attraction is proportional to the product of the two masses and inversely proportional to the square of the distance between them. Named for English physicist Sir Isaac Newton (1643-1727), who derived it.

Newton’s laws of motion

Three fundamental laws of classical physics developed by English physicist and mathematician Sir Isaac Newton (1642–1727).

  1. A body continues in its state of constant velocity (which may be zero) unless it is acted upon by an external force.
  2. For an unbalanced force acting on a body, the acceleration produced is proportional to the force impressed; the constant of proportionality is the inertial mass of the body.
  3. 在一个没有外力作用的系统中,每一个作用力总是受到另一个大小相等、方向相反的反作用力。

噪声

重复多次测量时总会伴随的随机波动。噪声在天文图像中表现为图像背景的起伏。这些起伏并不代表天空中任何真实的光源,而是由望远镜的不完善造成的。如果噪声过高,可能会遮蔽视野中最暗的天体。

新星(复数:novae)

一颗经历突然、暂时性爆发的恒星,其光度可增加多达 10 万倍。新星源于密近双星系统中白矮星表面的喷发。

核裂变

一种反应,其中重元素的原子核自发地或在与其他粒子碰撞时分裂,产生较轻的原子核并释放能量。核电站就是通过这种反应发电的。

核聚变

若干小原子核结合成一个较大原子核的过程,其质量略小于这些小原子核质量之和。质量差通过爱因斯坦著名的质能等价关系 E = mc2 转化为能量。这就是太阳能量的来源。

核合成

新原子核的生成,既可以通过两个较小的原子核结合(聚变),也可以通过将一个较大的原子核分裂成多个较小的原子核(裂变)来实现。核合成最早发生在大爆炸的最初几分钟,如今仍在恒星(包括太阳)和其他宇宙源中持续进行。在早期宇宙中,质子(氢原子核)与中子结合形成氘核,氘是氢的一种同位素。随后氘核又聚变形成氦核。进一步的核反应产生了锂。恒星内部的核反应以及恒星生命终结时的爆发事件(如并合和超新星)形成了宇宙中大多数其他原子核。

原子核(复数:nuclei)[NOO-klee-us, NOO-klee-eye]

  1. 原子中带正电的核心,由质子和(通常还有)中子组成,构成了原子几乎全部的质量,电子围绕其运行。
  2. 活动星系(AGN)明亮的中心发射区。
  3. 彗星的固体本体。

O

可观测宇宙

整个宇宙中可以从地球看到的部分。

天文台

为进行天文观测而设计和装备的建筑物。天文台设在地球上和太空中。

掩星

一个天体被另一个经过它与观测者之间的天体所遮挡。例如,月球可能掩蔽一颗行星或恒星。

Oort cloud

This is the most distant region of our solar system and is theorized to be a giant spherical shell made of icy pieces of space debris. The Oort Cloud might contain billions, or even trillions, of objects. It ranges from less than half a light-year (about 2,000 AU) to over 1 (10,000 AU) light-year from the Sun. This is where long-period comets originate in our solar system.

opacity

A property of matter that prevents light from passing through it. The opacity of a given material, such as a layer in a star’s atmosphere, depends on its chemical composition (some elements absorb light more easily than others), its temperature, and its density.

open cluster

Also known as a galactic cluster, an open cluster consists of numerous young stars that formed at the same time within a large cloud of interstellar dust and gas. Open clusters are located in the spiral arms or the disks of galaxies. The Pleiades is an example of an open cluster.

轨道

  1. 天体或航天器围绕恒星、行星或卫星规律性重复的椭圆路线;绕行天体一周的完整运行;或处于轨道中或在轨道上运动的状态。
  2. 电子围绕原子核运动的路径。

有机化合物(分子)

有机分子通常存在于生命系统中。它们至少由一个碳原子组成,并与氧、氮、氢或其他元素相连。

P

电子对产生

一种物理过程,伽马射线光子通常通过与原子核电磁场的相互作用,产生一个电子和一个反电子(正电子)。原来的光子不再存在,其能量已转化为产生的两个粒子。逆过程——电子对湮灭,则通过电子/正电子对的相互毁灭产生两个伽马射线光子。

视差

当观测者位置发生变化时,相对较近的物体相对于更遥远背景所表现出的视运动。在天文学中,它是指地球从太阳一侧运行到另一侧时,一颗恒星看起来移动角度的一半。

秒差距

一种距离单位,等于使天体视差为1角秒所需的距离,等于3.262光年。千秒差距(kpc)等于1,000秒差距。百万秒差距(Mpc)等于100万秒差距。

粒子加速器

任何能将电子、正电子或质子等带电粒子加速到接近光速的自然过程或装置。例如雷暴、瑞士的大型强子对撞机以及超新星的冲击波。

近拱点

轨道天体路径中距离中心天体最近的点;其相反点是远拱点。这一概念在常用系统中各有专名:

  • 近星点,指绕恒星运行的天体
  • 近地点,指绕地球运行的天体
  • 近木点,指绕木星运行的天体
  • 近日点,指绕太阳运行的天体

周期

在波动、旋转、振动或光变曲线中亮度变化等周期性现象中,同一状态连续出现之间的时间间隔。在天文学中,通常指天体绕自身轴旋转一周或绕另一天体运行一周所需的时间。

相

月球或行星外观规律性发生的变化。月相包括新月、满月、蛾眉月、上弦月、凸月和下弦月。

相位曲线

一张显示恒星-行星系统在行星绕恒星运行时观测亮度变化的图。

photodissociation

The breakdown of molecules into their component atoms due to the absorption of light. In the photodissociation region in the Orion Nebula known as the Orion Bar, for example, ultraviolet light from young, massive stars strongly influences the gas chemistry of its regions and acts as the most important source of heat. This intense flood of radiation violently breaks apart molecules, ionizes atoms and molecules by stripping their electrons, and heats the gas and dust.

photoelectric effect

A phenomenon in which electrically charged particles (typically electrons) are released from or within a material when it absorbs light; it is the principle that makes solar cells work. The details of the interaction cannot be explained by the classical view of light as an electromagnetic wave. The effect was explained in 1905 by Albert Einstein (1879-1955), who postulated that light is made up of particles called photons. Light with a frequency below a certain threshold, at any intensity, will not trigger the effect, but above that frequency, electrons are emitted in proportion to the intensity of incident light (the number of photons striking the surface). Einstein was awarded the Nobel Prize for physics in 1921 for this explanation.

测光

测量光的性质,尤其是其发光强度以及它如何随时间变化。凌星测光是一种通过测量恒星亮度在一颗绕行行星从其前方经过时的变化来探测系外行星的方法。

光子

一种基本粒子,代表光的最小量(量子),也是电磁力的载体(规范玻色子)。光子没有静止质量,不带电荷,在真空中始终以光速传播,其携带的能量等于其辐射频率乘以普朗克常数。

光子分裂

一种过程,其中单个极高能的伽马射线光子可以从外部源(如强磁场)借用能量,并分裂成两个较低能量的光子。

圆周率(π)[派]

一个数学常数,约等于 22/7 或 3.14159,是圆的周长与其直径之比。它是一个无理数——意味着它不能精确地表示为两个整数之比——因此它的小数表示既不会终止,也不会进入循环模式。

π 介子 [派-翁]

构成最轻介子的三种不稳定粒子——π+、π− 和 π0——中的任意一种。带电 π 介子(π+、π−)互为反粒子,于 1947 年通过地球大气中的宇宙射线碰撞被发现。中性 π 介子(π0)于 1950 年被发现,是它自己的反粒子。带电 π 介子衰变为 μ 子和中微子,而中性 π 介子衰变为一对伽马射线,这使其在高能天体物理学中很重要。

普朗克常数(h)、方程、定律

一个定义能量量子性质的基本常数。它通过方程 E = hν(普朗克方程)将光子(电磁辐射的量子)的能量(E)与其频率(ν)联系起来。其数值定义为 6.62607015 × 10-34 焦耳每赫兹。该常数以德国理论物理学家马克斯·普朗克(1858—1947)命名,是他为用数学描述黑体在没有物质或能量净流动时所发射的频率模式(现称普朗克定律)的工作的一部分。该定律描述了随着温度升高,物体辐射的总能量如何增加,以及其发射光谱的峰值如何向更短波长移动。

行星

一种围绕恒星运行的天体。虽然比恒星小,但行星相对较大,并且只靠反射

planetary nebula

Expanding shells of gas ejected from stars like our Sun at the ends of their lives. The gas is ionized by the remaining hot stellar core, a white dwarf, and emits light in the process. The misleading name originates from the round planet-like appearance of these nebulae as seen through early telescopes.

planetary ring (ringed planet, ring system)

A disk or ring orbiting an astronomical object that is composed of solid material such as dust and moonlets, and is a common component of satellite systems around giant planets.

planetesimal

A solid object arising from the accretion of other orbiting objects composed of rocks, dust, and ices via gravitational forces. Planetesimals correspond to objects larger than approximately 1 kilometer (0.6 miles) in circumstellar disks like the one from which the solar system’s planets formed, and they are regarded as the building blocks of planets.

等离子体

它常被视为物质的第四态,是宇宙中最丰富的普通物质形态,构成了太阳和大多数恒星。它是一种电离气体,通常处于低压(如高层大气或荧光灯中)或极高温(如恒星中)状态,由正离子和自由电子组成,其比例使整体几乎不带电。它的特性,尤其是对外部和内部电场与磁场的敏感性,使等离子体能够在广泛的空间尺度上自发形成复杂的、间歇性的结构,从而成为一种独特的物质形态。

指向

将望远镜对准天空某一位置的动作或过程,或指望远镜对准特定天球坐标的精度。

偏振

横波中波振动受到限制的状态,或指这种限制的作用。在天文学中,偏振携带着关于发光过程、光与磁场相互作用以及光源形状的信息。被光滑表面反射的光通常会产生一定程度的水平偏振,而偏光太阳镜中的滤光片通过阻挡水平偏振光来减少反射眩光。与所有形式的光一样,引力波也表现出偏振。

正电子

一种与电子具有相同质量和自旋但电荷相反(为正)的基本粒子。它是电子的反物质对应物。

自行

恒星在天空中的视运动(不包括恒星的视差),由恒星相对于太阳在空间中的速度引起。

质子

一种带正电荷的粒子,存在于所有原子的原子核中。每种化学元素的原子核都含有特定数量的质子,这个数量被称为该元素的原子序数。

原行星

在太阳系的原行星盘中,由星子逐渐积累而形成的天体。

原恒星

一团正在坍缩以形成恒星的星际气体和尘埃。

脉冲星

一种快速旋转的中子星,会产生规律的光脉冲。脉冲星最初是通过射电波段的观测发现的,但此后也在可见光、X 射线和伽马射线中被观测到。这些脉冲来自发光特征随着旋转进出我们视线的过程。

脉冲星风云

由中子星产生的带电粒子快速外流(脉冲星风)膨胀到周围环境中形成的延展云团,最著名的例子是蟹状星云。这类星云已在整个电磁波谱中被探测到(从频率低于 100 MHz 的射电波到能量极高的伽马射线(超过 100 TeV))。观测揭示了喷流和风终止激波、随时间变化的致密

Q

quasar

A class of active galactic nuclei, quasars are enormously bright objects in the distant universe that emit immense amounts of energy from a compact source — thought to be an accreting supermassive black hole — in the form of light ranging from radio waves to gamma rays. In visible light, quasars appear point-like, similar to stars. They typically emit thousands of times more light than a galaxy like our own. More than a million quasars have been cataloged, with the nearest ones several hundred million light-years away. Often abbreviated QSO, the name is a contraction of “quasi-stellar radio source.”

量子力学

描述物质和光行为的基本物理理论,其奇特性质在原子及更小尺度上才会显现。它是关于原子和亚原子粒子运动与相互作用的数学描述,包含能量量子化、量子隧穿与纠缠、波粒二象性以及不确定性原理等概念。量子力学的预测已在实验中被高精度验证。

R

径向速度

物体运动速度中远离或朝向观测者的分量。通过观测光谱线的多普勒频移,天文学家可以推算出径向速度,并确定物体远离或靠近我们的速度有多快。测量恒星光线中的这类频移,可以揭示是否有系外行星和褐矮星在其周围运行。

弧度(rad)

一种角度测量单位,定义为一个圆的圆心角,其所对的弧长等于该圆的半径。一弧度约等于 57.3°,2π 弧度等于 360°。

辐射

以电磁波(光)或运动亚原子粒子(如电子或质子)的形式在空间中传播的能量。

辐射带

行星周围的一个区域,带电粒子在行星磁场的影响下在此聚集,即行星磁层中的一个区域。在地球周围,粒子被困在两个甜甜圈形状的区域中,称为范艾伦辐射带。外带由数十亿个来自太阳的高能粒子组成,内带则源于宇宙射线与地球大气的相互作用。

辐射压

电磁辐射施加在任何表面上的微小压力。它由表面与其吸收、反射或发射的任何光子之间的动量交换引起。

射电波

频率最低、波长最长的光,由带电粒子来回运动产生。射电波波长范围从 11.8 英寸(30 厘米)到比地球还大。

射电星系

一种活动星系,拥有延伸至数百万光年的巨大射电辐射区域,远远超出星系可见结构的范围。这些结构由星系中心超大质量黑洞喷出的喷流形成并提供能量。这些结构的规模意味着喷流已经持续运作了数千万到数亿年。天鹅座 A 是第一个被确认的射电星系(1951 年),也是天空中最强的射电源之一。

瑞利散射

光被比其波长更小的粒子散射的现象,散射量取决于光的颜色。例如,空气分子比可见光波长小 1000 倍,对蓝光的散射强度约为红光的四

red dwarf (M dwarf)

A small, low-mass, dim, and cool star. Many have big flares and mass ejections on their surfaces. The habitable zone of red dwarf stars is closer to the star than stars like our Sun, making it easier to observe potentially habitable planets.

red giant star

A low- or intermediate-mass star (born with a mass between about 0.5 and 5 Suns) in an advanced phase of stellar evolution. Due to internal changes related to the depletion of hydrogen fuel in their cores, the outer envelopes of such stars expand greatly, making them hundreds of times larger than the Sun. This causes their surfaces to cool and redden and increases their luminosity.

红移(z)

物体发出的光或光谱线向更长波长方向移动的视位移。在天文学中,红移有三种形式:多普勒红移,由光源在发出光的那一刻远离我们运动引起;引力红移,表现为光逃离大质量天体(如太阳或白矮星)时产生的红移;以及宇宙学红移(通常用 z 表示),由宇宙膨胀导致空间在光传播途中被拉伸,从而使发出光的波长变长。

反射光

从物体或材料表面反弹回来的光。月亮能在夜空中被看见,就是因为它反射太阳光。地球上大多数物体和材料之所以可见,是因为它们反射来自太阳或人造光源的光。

反射定律

对于与反射面相交的波前,入射角等于反射角,且两者位于由入射线和法线所定义的同一平面内。

反射星云(复数:nebulae)

一种含尘埃的云,通过反射星光而发光。由于尘埃颗粒的大小与蓝光波长相近,这种颜色被散射得最有效,因此反射星云常常呈现蓝色。

折射光

光从一种材料进入另一种材料时发生弯曲,即改变方向。例如,光在空气和水之间传播时会发生折射。折射会产生一些光学效应,比如放在水中的物体看起来弯折,以及彩虹的形成。眼镜和望远镜镜片就是通过折射光来工作的。

再电离

这是宇宙中充满的中性氢被第一批恒星、星系和黑洞转化为电离氢的过程。随着这些天体形成并辐射能量,宇宙从中性状态重新变为电离等离子体。这一过程发生在大爆炸之后约 1.5 亿年至 10 亿年之间,正式名称为再电离时代。

相对论

由出生于德国的物理学家阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein,1879—1955)提出的理论,是现代科学的核心。狭义相对论(1905)基于以下原理:所有恒定的直线运动都是相对的;光在真空中对所有观察者都具有相同的速度;时空是一个四维连续体。由此得出了物质(m)与能量(E)的等价关系,即著名的方程 E=mc2,其中 c 是光速。广义相对论(1916)将狭义相对论推广到彼此加速的系统,涵盖引力和时空弯曲。它预言了黑洞、引力波和引力透镜的存在。

resolution (spatial)

The ability of a telescope to differentiate between two objects in the sky that are separated by a small angular distance. The closer two objects can be while still allowing the telescope to see them as two distinct objects, the higher the resolution of the telescope.

resolution (spectral)

The ability of a telescope to differentiate two light signals which differ in frequency by a small amount. The closer the two signals are in frequency while still allowing the telescope to separate them as two distinct components, the higher the spectral resolution of the telescope.

resonance

A relationship in which the orbital period of one body is related to that of another by a whole-number fraction, such as 1/2, 2/3, or 3/5. The dwarf planet Pluto has a 2:3 mean motion resonance with Neptune such that for every two orbits of Pluto, Neptune orbits three times. Jupiter’s moons Io, Europa, and Ganymede share a triple resonance of 4:2:1, meaning that Io orbits four times for every two orbits of Europa and each orbit of Ganymede.

逆行

天体沿与太阳系或其他具有优势运动方向的天文系统中大多数成员(顺行)运动方向相反的方向所做的实际或视运动。从黄道北极看,太阳系中的逆行运动是顺时针方向的。

公转

物体围绕另一物体或绕某一轴或中心做圆周或椭圆运动,或一个物体绕另一物体或绕某一轴或中心运行一周。

赤经

一种坐标,与赤纬一起可用于确定天空中的任何位置。赤经类似于用于确定地球位置的经度。 

洛希极限

卫星在不被行星引力场撕裂的情况下所能接近行星中心的最小距离,以法国数学家爱德华·阿尔贝·洛希(1820—1883)命名。

洛希瓣

双星系统中恒星周围的一个区域,其中环绕的物质在引力上被束缚于该恒星,泪滴形的顶点(即该系统的 L1 拉格朗日点)指向另一颗恒星。以法国数学家爱德华·阿尔贝·洛希(1820—1883)命名。

自转

绕某一轴或中心旋转的动作,即天体绕自身轴线的旋转 n。

S

卫星

围绕较大天体运行的天体,可以是天然的,也可以是人造的。月球是围绕地球运行的一颗天然卫星,而国际空间站则是一颗人造卫星。

史瓦西黑洞

由电中性且不旋转的天体完全引力坍缩而形成的黑洞,其中心存在一个物理奇点,落入的物质不可避免地趋向该奇点,在那里时空曲率无限大。史瓦西半径——即这种黑洞边界或事件视界的半径——仅由该天体的质量决定。由德国物理学家卡尔·史瓦西(1873—1916)于 1916 年首次发表,并由爱因斯坦的广义相对论方程推导得出。

史瓦西半径

史瓦西黑洞事件视界的半径。

科学记数法

一种用于书写极大或极小数字的紧凑格式,最常用于科学领域。这种记数法将一个数字分为两部分:一个通常介于 1 和 10 之间的小数,以及一个 10 的幂。因此 1.23 x 104 表示 1.23 乘以 10 的四次方,即 12,300,而 5

scintillation

In astronomy, the twinkling of stars, caused by the passing of light through small-scale fluctuations in air density of Earth’s turbulent atmosphere. Scintillation is always more pronounced near the horizon than near the zenith because incoming light rays near the horizon pass through a more of the atmosphere before reaching the observer.

season

A periodic change in weather conditions on a planet caused by the tilt of its rotational axis and its orbit around the Sun. Earth has four seasons in one year. Mars has similar seasons, but they last about seven months since its year is approximately two Earth years. Jupiter’s seasons last three Earth years and Saturn’s last about seven Earth years.

second (s)

The fundamental SI unit of time, defined as the period of time equal to the duration of 9,192,631,770 periods of the radiation corresponding to the transition between two hyperfine levels of the ground state of the cesium-133 atom. A nanosecond is equal to one-billionth (10–9) of a second, the time it takes light to travel 29.98 cm (11.8 inches).

次食

从观测者视角看,行星在其轨道上运行到恒星背后的那部分;一种掩星现象。在次食期间,行星发出的热量不会计入从该系统观测到的总光量。将食期间探测到的光与食前后探测到的总光进行比较,可以揭示行星表面和大气的贡献。

半长轴

椭圆较长(长)轴的一半,即从椭圆一侧穿过两个焦点到另一侧的线段。行星轨道的半长轴也是行星到其恒星的平均距离。轨道的最小(近星点)和最大(远星点)距离可由半长轴及其偏心率(e)计算得出:

  • 最小 = a × (1 – e)
  • 最大 = a × (1 + e)

灵敏度

衡量望远镜能探测到多亮天体的一种指标。高灵敏度的望远镜可以探测到暗淡的天体,而低灵敏度的望远镜只能探测到明亮的天体。

赛弗特星系

最常见的活动星系类型,约1%的旋涡星系被归类为赛弗特星系。它们具有异常明亮、类似恒星的核心区域,光谱以高度电离气体的强发射线为主。它们最早由美国天文学家卡尔·K·赛弗特(Carl K. Seyfert,1911-1960)于1943年描述。1型赛弗特星系是强烈的紫外线和X射线辐射源,显示两组发射线。窄线来自以几十万英里/小时(约一百万千米/小时)运动的低密度气体,而宽线来自以高达2200万英里/小时(3600万千米/小时)运动的高密度气体。2型赛弗特星系只显示窄光谱线,虽然紫外线和X射线较弱,但在红外线波段非常明亮。天文学家认为两种类型具有相似的结构,但看起来不同是因为我们观察其核心“引擎”——一个正在吸积的超大质量黑洞——的方式不同。如果我们能清楚地看到黑洞内部,它就是1型赛弗特星系;如果我们从侧面观察,厚厚的尘埃遮挡了一些特征,它就是2型赛弗特星系。天文学家还识别出两种主要类型之间的其他子类。

激波

一种传播中的扰动,其特征是压强、温度和密度发生突变,传播速度超过介质的声速。激波在天体物理学中很常见。太阳耀斑会产生穿越太阳系的行星际激波,快速移动的行星和恒星在穿过

singularity

The point where matter is crushed to infinite density at the center of a black hole. This may be either a physical structure or a purely mathematical one, but right now astronomers don’t know. The prediction of a singularity may signal the limits of relativity, where quantum effects not included in the theory become important in a more complete description of gravity. For rotating black holes, scientists believe the singularity takes the shape of a ring around the center of the black hole.

solar eclipse

When the Earth’s moon is precisely between the Earth and the Sun, blocking the light of the Sun. During a total solar eclipse, the Sun is only completely blocked by the Moon for seven and a half minutes.

solar flare

A sudden, intense increase in electromagnetic radiation from the atmosphere of our Sun. Solar flares are typically associated with sunspots. Flares develop in seconds to minutes and may last up to several hours. High-energy particles, X-rays, and radio bursts are typically emitted. Flares are often accompanied by coronal mass ejections, which may propel a large quantity of particles into the solar wind and into interplanetary space. Particle fluxes can arrive at Earth minutes, hours, or days after the flare and can disturb radio communications and power line transmissions. X-ray outbursts similar to but far more powerful than those seen from the Sun, called stellar flares, have been observed from young stars.

太阳光度(L⊙ 或 LSun)

太阳辐射到太空的总功率,等于 3.85 × 1026 瓦,或 3.85 × 1033 尔格/秒。它是一个方便的单位,用来描述其他恒星、星团、星系以及其他天体的光度。例如,天狼星的光度为 25.4 L⊙,也就是太阳能量输出的 25.4 倍。

太阳质量(M⊙ 或 MSun)

我们太阳的质量,是一个方便的单位,用来描述其他恒星、星团、星系以及其他天体的质量。一个太阳质量等于 1.988 × 1030 千克,约等于 333,000 个地球质量,这个单位的名称常被简称为 Suns。

太阳半径(R⊙ 或 RSun)

太阳的半径,等于 695,700 千米(432,300 英里)。它是一个方便的单位,用来描述恒星的大小。天狼星的半径为 1.71 R⊙,也就是比太阳大 1.71 倍。

太阳系

太阳及其周围物质,包括小行星、彗星、行星和卫星,由太阳的引力影响束缚在一起。其他已知有行星环绕的恒星被称为其他太阳系或行星系统。

太阳风、恒星风

太阳风是带电粒子(尤其是质子和电子)以及嵌入磁场的持续外流,从太阳以高速向四面八方流出。太阳风的组成、密度和速度会随太阳活动而变化。在地球附近,它通常以约 895,000 英里/小时(140 万千米/小时)的速度运动,但被称为冕洞的结构可以产生速度两倍的外流。这些外流与地球的磁层相互作用,并在空间天气中发挥作用。其他类型的恒星,例如像船底座伊塔星那样炽热而明亮的 O 型和 B 型恒星,可以产生比太阳密度大得多、速度快得多的恒星风。

雪线(冰线、霜线)

距离恒星的一定距离,在那里足够寒冷,使水、二氧化碳或甲烷等挥发性化合物能够形成固态冰粒。每种化合物的雪线都不同。例如,水冰雪线会比甲烷雪线更靠近恒星。

时空

一种数学模型,最初由赫尔曼·闵可夫斯基(1864–1909)于 1908 年提出,用来更好地解释爱因斯坦

space weather

Variable conditions on the Sun, in the solar wind, and near Earth (within its upper atmosphere and magnetosphere) that can degrade the performance and reliability of technology and can endanger human health. Strong events are sometimes called solar storms. Solar activity is the main source of space weather. These include coronal mass ejections — immense fast-moving clouds of plasma launched into space — and brief, sudden eruptions of X-rays from solar flares. Severe space weather events pose a risk to astronauts and can damage satellites, disrupt communications, and, by inducing additional currents in electrical transmission wires, disrupt power systems on the ground.

spectral line

In a spectrum, light emitted or absorbed at a specific frequency by an atom or molecule. Each ion, atom, and molecule emits and absorbs light at specific wavelengths, making it possible to identify the makeup of a star or other celestial body. Emission lines produce bright features, absorption lines dark features, and each line represents light given off or absorbed by one or more substances.

光谱仪

连接到望远镜的仪器,将光信号分解成不同频率,从而产生光谱。色散光谱仪就像棱镜,把不同能量的光散射到不同的位置。天文学家通过记录 X 射线落在哪里来测量能量。非色散光谱仪则直接测量能量。

光谱观测

使用光谱仪进行的观测。

光谱学

研究来自不同原子和分子的谱线,并解释在天体光谱中观测到的这些谱线。光谱学是研究天体组成的重要部分。

光谱(复数:spectra)

在天文学中,这个词可以指:

  1. 显示光按波长分布情况的图像或图表,由称为光谱仪或摄谱仪的仪器捕获。
  2. 电磁辐射所有形式(从射电波到伽马射线)的整个波长范围。

光速

光以各种形式在真空中传播的速度,定义为每秒 299,792,458 米(每秒 186,282 英里)。换句话说,光传播 11.8 英寸(29.98 厘米)需要一纳秒。当光穿过玻璃或空气等材料时,传播速度会稍慢一些。

旋涡星系

由恒星、尘埃和气体云组成的螺旋状系统。典型的旋涡星系有一个由较老恒星组成的球形中央核球,周围环绕着一个扁平的星系盘,其中包含由年轻炽热恒星组成的螺旋图案,以及星际物质。

恒星

由引力聚集在一起的巨大、炽热发光的气体球——就像我们的太阳——由于核心核聚变产生的能量而发光。尽管名字如此,中子星和白矮星是恒星遗迹,而不是真正的恒星,因为它们不再在中心产生能量。

星团

由数十颗到数百万颗恒星组成的集合,它们大致在同一时间和地点形成。疏散星团包含最多几千颗恒星,由于它们被相互引力松散地束缚在一起,通常会在数亿年间散开。球状星团包含数万到数百万颗紧密聚集的恒星,其中包括一些已知最古老的恒星,并能保持完整数十亿年。

恒星形成

恒星形成是星际空间中分子云内稠密区域(有时称为“恒星育婴室”或“恒星形成区”)坍缩并形成恒星的过程。

星暴星系

一种恒星形成速率异常高的星系,远高于大多数星系。银河系每年大约

Stefan-Boltzmann constant (σ)

The total radiation emitted by a blackbody is proportional to the radiating surface area and the fourth power of its absolute temperature. The proportionality constant, σ, equals 5.670374419 x 10-8 watts per square meter x K-4. Named for physicists Josef Stefan (1835-1893) and Ludwig Boltzmann (1844-1906).

Stefan-Boltzmann law

The total radiation emitted by a blackbody is proportional to the radiating surface area and the fourth power of its absolute temperature. The proportionality constant, σ, equals 5.670374419 x 10-8 watts per square meter x K-4. Named for physicists Josef Stefan (1835-1893) and Ludwig Boltzmann (1844-1906).

恒星分类

根据恒星光谱线的性质,由字母和数字组成的命名方式,大致对应表面温度。这些类别是:O、B、A、F、G、K 和 M。O 型恒星最热;M 型最冷,后来加入了字母 L、T 和 Y,将这一体系扩展到更冷的次恒星天体,称为褐矮星(brown dwarf)。数字只是主要类别的细分。这些类别的排列顺序有些奇怪,因为它们早在天文学家理解其与温度的关系之前就被指定了。O 型和 B 型恒星稀少但非常明亮;M 型恒星数量众多但暗淡。太阳被指定为 G2。

恒星演化(恒星生命周期)

恒星一生中从诞生到死亡所发生的变化过程。

恒星级黑洞

当一颗大质量恒星爆炸并留下一个又小又重的核心时,就会形成这种黑洞。如果这个核心质量足够大,它就会自身坍缩并形成黑洞。恒星级黑洞的质量通常在 3 到 10 个太阳质量之间。

球面度(sr)

立体角的补充 SI 单位,定义为一个球面上所包围面积等于该球半径平方的立体中心角(圆锥)。

亚毫米波

位于光谱中微波和远红外部分之间过渡区域的光,可以视为其中任意一种,波长在 1 到 0.1 毫米之间。

太阳黑子

太阳上较冷(因而较暗)的区域,那里磁场从太阳表面向外弯曲伸出。

超级地球

一种质量高于地球、但明显低于太阳系冰巨星天王星和海王星的系外行星,后两者的质量分别是地球的 15 倍和 17 倍。

超大质量黑洞(SMBH,SBH)

一种拥有相当于一百万颗或十亿颗恒星质量的黑洞。超大质量黑洞位于星系中心,是为活动星系核和类星体提供能量的引擎。人马座 A*(读作 Sagittarius A-star)是我们银河系中心的超大质量黑洞。

超新星(复数:supernovae)

大质量恒星的爆炸死亡,导致其亮度急剧增加,随后在数周或数月内逐渐变暗。在光度峰值时,超新星可以比整个星系还亮。恒星的外层向外爆炸,形成放射性云团。这场云

supernova remnant (SNR)

The glowing, expanding, gaseous remains of a supernova explosion.

synchronous rotation

Said of a satellite if the period of its rotation about its axis is the same as the period of its orbit around its primary. This implies that the satellite always keeps the same hemisphere facing its primary (like the Moon). It also implies that one hemisphere (the leading hemisphere) always faces in the direction of the satellite’s motion while the other (trailing) one always faces backward.

同步辐射

带电粒子以接近光速运动时,若其路径被改变(例如在磁场中做回旋运动),便会发出这种特征上高度偏振的光。磁场越强、粒子能量越高,发出辐射的强度和频率就越大。木星磁场中做螺旋运动的高能电子通过这一过程发出射电波,蟹状星云则发出射电波、可见光和紫外线。活动星系、千新星以及其他产生喷流的宇宙天体也会发出这种辐射。

国际单位制(Systéme Internationale d’Unités,SI)——国际单位制

当今通用的国际十进制度量衡系统,源自公制并对其加以扩展。长度的基本国际单位制单位是米,时间的基本单位是秒,质量的基本单位是千克。

T

望远镜

一种使远处物体看起来更近、更大的仪器,通常包含一组透镜,或由曲面镜和透镜组成的装置,用来收集并聚焦光线,并把形成的图像放大。天文望远镜收集天体在整个电磁波谱上发出的光。在能量低于或高于可见光的波段,望远镜可能采用大型碟形天线(射电)或粒子探测器(伽马射线)的形式。

温度

衡量物体热量以及其内部随机运动粒子平均动能的量。天文学家在研究中采用开尔文温标。另见绝对零度。

明暗界线

行星、卫星或其他行星体上昼侧与夜侧之间的边界;也称为“暮光区”。在没有大气层的天体上,明暗界线表现为明暗之间的一条清晰分界线。在有大气层、会散射光的天体上,明暗界线可能显得更宽、更不清晰,由明到暗逐渐过渡。在相对其恒星自转的行星上,明暗界线会在一天中移动。但在潮汐锁定的行星上,明暗界线保持不动。

地球伽马射线闪(terrestrial gamma-ray flash,TGF)

与闪电有关的毫秒级伽马射线脉冲,由雷暴内被加速到高能的电子产生。地球伽马射线闪于1994年由美国航空航天局康普顿伽马射线天文台上的实验发现。

类地行星

这些岩石行星的大小介于地球的一半到地球半径的两倍之间。质量高于地球的系外行星也可能是岩石行星,但它们被视为超级地球。在我们的太阳系

thermal emission

Heat energy given off by an object in the form of electromagnetic radiation (light). Thermal emission is directly related to an object’s temperature.

thermal emission spectrum

The pattern of light (the brightness of different wavelengths) that is given off by an object, material, surface, or region of space as a result of its temperature. The thermal emission spectrum is used to determine temperature, which can be combined with other information to infer composition and other properties. A blackbody spectrum is a type of thermal emission spectrum.

tidal heating

A phenomenon in which a planet or moon experiences internal heating as a result of being physically distorted (e.g., stretched, compressed, or flexed) by a continuous change in gravitational pull. The heating is a result of internal friction that occurs as the object changes shape. An object in an eccentric (non-circular) orbit will experience tidal heating as the changing distance between it and its parent body (the star or planet it is orbiting) causes a change in the gravitational pull between the two objects.

潮汐锁定(或潮汐锁定效应)

一种由绕行天体与其所绕行天体之间的引力相互作用产生的效应,使绕行天体(通常是系外行星)始终以同一面朝向其宿主恒星。这种引力相互作用会在数百万年间使天体的自转(或旋转)逐渐减慢。

时间膨胀

相对于观测者运动的参考系中的时钟(狭义相对论)和/或处于与观测者不同引力场高度处的时钟(广义相对论)所测得的时间流逝变慢的现象。要使 GPS 等卫星导航系统正常工作,这两种效应都必须纳入考虑。

时间序列观测

在一段时间内进行的一组测量,通常以秒、分钟或小时为固定间隔(节奏)进行。时间序列观测用于探测和记录天体位置、亮度及其他属性随时间的变化。常见的时间序列观测例子包括对变星、食双星、可变褐矮星和系外行星凌星的观测。

径迹探测器

高能伽马射线探测器中用于确定入射伽马射线来向的部分。当高能伽马射线穿过靶材料时,会转化为一个电子和一个正电子,它们在径迹探测器中的路径可以被探测到。沿这条轨迹回溯,就能确定原始伽马射线的方向。

暂现源

一种出现后又迅速消失的源,例如伽马射线暴。

凌星

天体或卫星从相对较大的天体表面经过的现象,例如行星从其宿主恒星表面经过。通过凌星已经发现了数千颗系外行星,因为凌星事件会以可测量且规律的周期使恒星的光变暗。凌星光度测量是对凌星事件引起的光变化进行的测量。

凌星技术/凌星法

一种探测和研究系外行星的技术。当行星直接从恒星和观测者之间经过时,会使恒星的光以可测量的幅度变暗。凌星可以帮助确定系外行星的多种特征,包括其轨道或周期、行星的大小,以及其大气层的细节。

凌星行星

一颗凌星其恒星的行星,即在绕行过程中似乎从恒星表面经过的行星。一颗行星是否“凌星”取决于行星轨道相对于观测者的朝向。例如,当行星从恒星和望远镜之间经过时,我们就能观测到凌星。

透射光谱学

当光(也称为辐射)穿过行星大气层等材料时,部分光

transmitted light

Light that has passed through a material. Transparent and translucent materials like water, glass, and air transmit visible light. Most materials transmit some forms of light and block (absorb or reflect) others.

trojan asteroid

These asteroids orbit at the same distance from the Sun as Jupiter, both leading and following Jupiter’s orbit. They are airless rocks that failed to adhere to one another to become larger bodies as the solar system was forming 4.6 billion years ago. These are not part of the main asteroid belt, which orbits the Sun between Mars and Jupiter.

金牛T型星

正在演化到成熟阶段(即赫罗图上的主序带)的恒星。许多金牛T型星拥有星周盘或原行星盘。

二维光谱

由光谱仪按波长(颜色)展开的天体数据。对于像恒星这样的点源,这会形成一幅类似彩虹的图像,展示天体在不同波长下的亮度。对于像星系这样的延展天体,这会形成一幅图像,其中一个轴表示天体不同位置的亮度,另一个轴表示波长。可在可视化示例中探索这一概念。

U

超镁铁质岩

一种由硅酸盐矿物组成的火成岩,比玄武岩含更多的铁和镁,以及更少的二氧化硅。地球的地幔(地壳下面的层)是超镁铁质的。

紫外线(UV)

波长比紫色可见光更短的光,范围从100到400纳米。地球大气层阻挡了来自天文源的大部分紫外线,因此研究它们需要在上层大气或太空中使用望远镜。一个例外是太阳,其紫外线可以迅速损伤未受保护的皮肤(晒伤)。

万有引力常数(G)

艾萨克·牛顿万有引力定律中的比例常数,在阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论中扮演着类似的角色。它等于6.6743×10−11 米3 每千克每二次方秒。

宇宙

存在的一切,包括时间和空间的全部,以及其中的所有物质和能量;整个宇宙。

V

真空

理想情况下,一个完全没有物质的空间,但实际上,没有真空是完美无物质的。即使在宇宙最遥远的角落,每立方厘米大约有一个原子或离子,加上其他粒子,如中微子。而且由于普通物质只占宇宙总能量的约5%,暗物质和暗能量分别占27%和68%,它们也必须存在。

变星

光度(亮度)随时间变化的恒星。

可见光

人眼可以看到的波长的光,范围从红色(约700纳米)到紫色(400纳米)。

火山活动

熔融物质(称为岩浆)从行星或行星的卫星内部释放到表面。岩浆冷却后成为熔岩。整个太阳系中都发现了火山,包括火星、金星和木星的卫星木卫一。

W

波

在某些介质中的振动,将能量从一个

wavelength

The distance between two successive peaks or crests on a wave. Human eyes register wavelength differences in visible light as differences in color.

wave-particle duality

A concept in quantum mechanics that fundamental entities, like photons and electrons, exhibit either particle or wave properties according to the experimental circumstances. An example is the photoelectric effect, which can be explained only by light behaving as a particle.

weight

The force acting on an object due to gravity. Weight changes due to location. Also see Mass.

white dwarf

A hot, dense, compact remnant of a Sun-like star. Typically, a white dwarf packs a mass roughly equal to the Sun’s into a ball just 1% the Sun’s size, comparable to Earth’s. Such stars no longer produce their own energy, having exhausted their core fuel supply, but are much hotter than Sun when they form and cool very slowly.

维恩位移定律

不同温度下的黑体辐射曲线会在不同波长处达到峰值,且峰值波长与温度成反比。随着温度升高,辐射能量的峰值向更短的波长(更高的频率和能量)移动。恒星的颜色由其温度决定,最热的恒星发出更多蓝光,最冷的恒星发出更多红光。

弱相互作用大质量粒子(WIMP)

一种理论上的亚原子粒子,不响应电磁力,也不通过强核力相互作用,只通过弱核力和引力相互作用。由于这些特性,它们很难被探测到,因此被认为是“暗”的——所以,WIMP 可能是暗物质的一种形式。

沃尔夫-拉叶星(Wolf-Rayet star)[wolf reye-ay]

一类非常炽热、极其明亮的恒星,其光谱显示出电离氦和高度电离的氮或碳的显著宽发射线,氢元素匮乏,并有强烈的恒星风。典型的沃尔夫-拉叶星直径是太阳的几倍,质量是太阳的 10 倍或更多,亮度是太阳的数千倍到数十万倍。这类恒星可能以 Ib 型和 Ic 型超新星的方式结束生命。银河系中已知的只有几百颗。以法国天文学家夏尔·沃尔夫(Charles Wolf,1827-1918)和乔治·拉叶(Georges Rayet,1839-1906)命名。

X

X 射线

一种波长很短、能量很高的不可见光。X 射线的波长比紫外线短,但比伽马射线长,范围在 0.01 到 10 纳米之间。X 射线可以穿过可见光无法穿过的材料。软 X 射线通常指能量低于 10 keV(波长长于 0.12 nm)的 X 射线,而硬 X 射线能量更高、波长更短。

X 射线双星

一种双星系统,其中一颗成员是白矮星、中子星或黑洞等坍缩天体。两颗星之间的距离足够小,使得物质从正常恒星(供体星)流向坍缩天体,在此过程中产生 X 射线。在低质量 X 射线双星中,致密天体要么是中子星,要么是黑洞,且质量比供体星更大。在高质量系统中,供体星的质量为 10 个太阳或更多,通常是超巨星

Y

year

The length of time a planet takes to orbit its star or sun. Citations of this term are often compared to Earth’s year or hours for easier comparison. For example, Mercury’s year is 88 Earth days and Jupiter’s year is 11.86 Earth years.

yellow dwarf star (F star, G star)

An intermediate mass star, like our sun. Yellow dwarfs lead quieter, longer lives over billions of years.

Z

z

The ratio of the observed change in the wavelength of light emitted by a moving object to the rest wavelength of the emitted light. In general, with the velocity of the object (v), the speed of light (c), the rest wavelength (lambda), and delta-lambda for the observed change in the wavelength, z is given by

z = (delta–lambda)/lambda = (sqrt(1+v/c) / sqrt(1–v/c)) – 1.

If the velocity of the object is small compared to the speed of light, then

z = (delta–lambda)/lambda = v/c

The farthest observed gamma-ray burst with a redshift measurement is GRB 090423 (z = 8.2), which corresponds to the event occurring nearly 13.1 billion years ago.

黄道光(zodiacal light)

日出前或日落后,从地平线向上延伸的一种暗淡、细长、三角形的光晕。它由太阳光被太阳系内侧的尘埃颗粒散射而形成,这些尘埃大多被认为来自木星族彗星的喷发。无论是北半球还是南半球,黄道光都最适合在春季的傍晚和秋季的黎明前观测。

内容镜像自 NASA(public domain),中文译文由 AI 辅助生成、仅供参考。