恒星运动和宇宙结构

据估计，现役*强大的望远镜能够观测到的恒星数量可达到数百万颗。恒星天文学的一个主要目的，是要弄清在这众多的星体之间所存在的关联，并研究它们构成的庞大体系的性质和关系。这项研究迄今仍处于起步阶段，但当我们考虑到该问题的重要性时，几乎不会预期，我们在恒星宇宙的本质的整体理解上的进步是迅速的。但这个活跃的天文学分支尤其在过去10年间，取得了诸多非常确定的研究成果，并且可能形成了恒星在空间中的普遍化分布以及它们运动的普遍性质。虽然我们的知识依然存有缺陷，在一些重要的问题上依然无解，但沿众多方向开展的研究仍然得到了能够很好确定的令人震撼的事实。我们在后面几页的任务是整合这些结果，并对已取得的进展加以评述。 直至近几年来，对太阳系星体的研究形成了*大的天文学研究分支，但该分支与我们在此要讨论的关系不大。从我们的角度来看，全部太阳系只是众多恒星系中的一个，星球系统规模大约比行星系统大100万倍，并且恒星之间的距离超过太阳系中运转的较为熟知行星的距离百万倍。进一步说，尽管本书的主题是恒星，但并非所有的恒星天文学分支都在本书中的探讨范围中，本书的侧重点在恒星社会内恒星之间的关系。我们只关注恒星的亮度划分、发展阶段和其他属性，而不关注恒星个体的特点。因此，本书的目的不是对于恒星物理性质的详细研究，无论是变星、新星还是双星系统，无论是它们的化学变化还是温度变化，这些有趣的现象都不是我们研究的目标。 在这里简要列举所有事实或者假设的所有超级结构都必须建基于天文观测数据，对我们研究有用的星球数据有： （1）在天空中出现的位置。 （2）星等。 （3）光谱类型或颜色。 （4）视差。 （5）固有运动。 （6）径向速度。 此外，也可以在一些极为罕见的情形下用到一个恒星的质量和密度，这是一件重要的事，因为假定一颗星球只能通过它的重力吸引影响另外一颗恒星，而重力吸引依赖于星球的质量。前面数据基本上包含了在研究恒星分布的一般问题中有用的特点。或许我们应该补充的是，双星的分离和周期也很可能被证实为有用的数据。在罕见的情形下，能够得到列于上面中6个类目下恒星的完整知识，所采用的绝大多数研究过程的间接性要归因于尽可能利用我们确实拥有的部分知识的必要性。 前面所列举的观测将分别依序考虑，在天空中出现的位置无须多言，它始终可以用必要的精度给以描述。 星等——恒星的星等是其视亮度的度量，除非距离已知，我们通常并排在一个位置上计算出相对或绝对亮度。恒星的星等都是基于对数尺度测量的，从表示传统亮度源任意标准的6等恒星出发，但现在能够达到足够高的精度。对于一个5等恒星，我们将获得为6等恒星2.512倍的光。 有必要提醒读者，日常仍在使用的星等系统——如众多双星观测者所使用的波杜表，甚至和博斯总星表初编(1910年)的星等，都不符合这类标度。类似地，往下或往上一个星等，均表示增加或减少光的比例均为 1∶2.512。 ……