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第二章 認識星空
2.1 恒星天空
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恒星運動
世間萬物無不都在運動，恒星雖然看似在天空中恒定不動，其實它也有自己的運動。由于不同恒星運動的速度和方向不一樣，它們在天空中相互之間的相對位置會發生變化，這種變化稱為恒星的自行。全天恒星之中，包括那些肉眼看不見的很暗的恒星在內，自行最快的是巴納德星，達到每年10.31角秒（1角秒是圓周上1度的3600分之一）。一般的恒星，自行要小得多，絕大多數小于1角秒。
　　恒星自行的大小并不能反映恒星真是運動速度的大小。同樣的運動速度，距離遠就看上去很慢，而距離近則看上去很快。因為巴納德星離開我們很近，不到6光年，所以真實的運動速度不過88 km/s。
　　恒星的自行只反映了恒星在垂直于我們視線方向的運動，稱為切向速度。恒星在沿我們視線方向也在運動，這一運動速度稱為視向速度。巴納德星的視向速度是 - 108 km/s (負的視向速度表示向我們接近，而正的視向速度表示離我們而去)。恒星在空間的有的速度，應是切向速度和視向速度的合成速度，對于巴納德星，它的速度為139 km/s。
　　上述恒星的空間運動，由三個部分組成。第一是恒星繞銀河系中心的圓周運動，這是銀河系自轉的反映。第二是太陽參與銀河系自轉運動的反映。在扣除這兩種運動的反映之后，才真正是恒星本身的運動，稱為恒星的本動。
空間分布
　　除了單獨的恒星之外，聯星系統可以是兩顆或更多的恒星受到重力的約束而在軌道上互繞著，最普通的聯星系統就是聯星，但是三顆或更多恒星的系統也有被發現。而因為軌道要穩定的緣故，這些聯星系統經常會形成階級制度的共軌聯星。也存在著更大的、被稱為星團的集團：范圍從只有幾顆恒星的星協，到最龐大的擁有數十萬顆恒星，稱為球狀星團的集團。
　　聯星系統是長期處在特定重力場約束下的恒星集團，通常都由巨大的O和B型恒星組成，而且80%的恒星是聯星系統是多星系統。但星單獨恒星的部份因為更小的天體被發現而有所增加，僅有25%的紅矮星被發現有伴星。因為85%的恒星是紅矮星，所以在銀河系內多數的恒星都是單獨的。
　　恒星在宇宙中的分布是不均勻的，并且通常都是與星際間的氣體、塵埃一起存在于星系中。一個典型的星系擁有數千億顆的恒星，而再可觀測的宇宙中星系的數量也超過一千億個(1011)。過去相信恒星只存在余星系之中，但在星系際的空間中也已經發現恒星。天文學家估計宇宙至少有700垓(7×1022)顆恒星。
　　除了太陽之外，最靠近地球的恒星是半人馬座的比鄰星，距離是39.9兆(1012)公里，或4.2光年。光線從半人馬座的比鄰星要4.2年才能抵達地球。在軌道上繞行地球的航天飛機速度約為8公里/秒(時速約30,000公里)，需要150,000年才能抵達那兒。像這樣的距離，包括鄰近太陽系的地區，在星系盤中是很典型的。在星系的中心和球狀星團內，恒星的距離會更為接近，而在星暈中的距離則會更遙遠。
　　由于相對于星系的中心，恒星的距離是非常開闊的，因此恒星的相互碰撞是非常罕見的。但是在球狀星團或星系的中心，恒星碰撞則很平常。這樣的碰撞會形成藍掉隊星，這些異常的恒星比在同一星團中光度相同的主序帶恒星有著更高的表面溫度。
　　恒星間距離非常遙遠，天文學上一般用光年來量度恒星間的距離。而距離的測定則可以通過周年視差法、星團視差法、力學視差法、造父變星法等進行測量。

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