主序前星(ps星或ps天體),指在進入主序星之前的原始恒星,是恒星尚未成為主序星的一個階段。它可以是金牛t星或獵戶fu型變星(質量小于2太陽質量),或是赫比格aebe星(2至8太陽質量)。這些天體的能量來自于重力收縮(相對于主序星的氫熔合)。在赫羅圖,主序帶前階段,質量在05太陽質量以上的恒星,将先沿着林軌迹(幾乎垂值向下),然後沿着亨耶迹(幾乎水平向左的朝向主序帶)移動。
通過光譜的測量和對溫度與重力間的交互作用,主序前星能夠從主序星的矮星中分辨出來,因為主序前星是比較臃腫的恒星。在周圍的物質都落入中心的恒星之前,它都被視為原恒星。當周圍的氣體和塵粒消散,吸積的過程停止,這顆恒星才能成為主序前星。
當主序前星越過恒星誕生線之後,便能在可見光下被觀測到,而主序前星階段維持的時間在恒星的生命中低于1(對比下,恒星生命大約有80在主序帶上)。一般相信在這個階段的恒星有密集的星周盤,也是行星可能形成的場所。
恒星誕生在龐大的、較冷的分子塵埃和氣體雲中。分子雲的主要成分一般是氫和氦。當氣體雲的密度在外界的影響下增大到一定的程度時,雲中的某些部分在引力的作用下開始向内收縮,氣體和塵埃開始聚集到一起。同時氣體團開始緩慢自轉,慢慢吸積,形成一顆原恒星。
原恒星誕生以後,在自身引力作用下繼續收縮,内部反應加劇,中心溫度增加,開始閃爍發光。随着原恒星得繼續演化,内部壓強逐漸增大,最終能夠阻止塌縮。此時總質量不再增加,星體内部氣體處于完全對流狀态,原恒星成長為少年星——主序前星。
主序前星得内部溫度達到3000-5000k,其引力能的一部分用于維持向外的輻射,一部分用于增加内部的熱能,使其内部溫度不斷升高。最後成為主序星。
主序星,是指在赫羅圖主序帶的恒星。在天文學上,主序星是在可顯示恒星演化過程的赫羅圖上,分布從由左上角至右下角也被稱為主序帶上的恒星。主序帶是以顔色相對光度繪圖成線的一條連續和獨特的恒星帶,這個顔色-光度圖是埃希納·赫茨普龍和亨利·諾利斯·羅素提出的著名的赫羅圖。在這條主序帶上的恒星就是所謂的主序星。
恒星形成後,在高熱、高密度的核心進行核聚變反應,氫原子轉變成氦,并産生能量。這個階段的恒星,處在主序帶上的位置主要是由于它的質量,化學成分或其它的因素。
所有的主序星都在流體靜力平衡狀态,來自炙熱核心向外膨脹的熱壓力與來自引力坍縮向内的壓強維持着平衡。核心溫度和壓力與産能率有着強烈的相關性,并有助于維持平衡。核心産生的能量傳遞到表面經由光球層輻射出去。能量經輻射或對流傳遞,對流傳遞在這區域内會産生溫度梯度,更高的不透明度,或兩種都有。
20世紀的初期,有關恒星類型和距離的資料變得更多。恒星的光譜被證明有獨特的功能,可以
用來進行分類。哈佛大學的安妮·坎農和愛德華·皮克林發展出的分類法成為日後衆所周知的哈佛分類系統,發表在1901年的哈佛年報(harvardannals)。
1906年,在波茨坦,丹麥的天文學家埃希納·赫茨普龍注意到最紅的那些恒星-在哈佛系統的分類是k和-可以分為兩個不同的群體。這些恒星不是比太陽亮,就是比太陽暗淡許多。為了區分這兩個群,他分别稱它們是“巨星“和“矮星“。第二年他開始研究星團;大量在大約相同距離的恒星都屬于同一個恒星集團。他發表了第一張這些恒星的顔色相對于亮度的圖,這張圖表顯示出突顯和連續的系列恒星,他稱之為“主序帶”。
在普林斯頓大學,亨利·諾利斯·羅素也做了如下的類似研究。他研究恒星的光譜分類和它們修正過距離的真實亮度-它們的絕對星等。為了達到這個目的,他使用一系列在哈佛分類系統中有确切視差的恒星。當它繪制這些恒星的光譜對應于絕對星等的圖時,他發現這些矮星遵循明确的關系,這使得他可以真正合理且準确的預測矮星的亮度。
赫茨普龍觀察的紅色恒星,矮星也遵循着羅素發現的光譜-光度關系。然而,巨星仍然比矮星亮了許多,并未遵循着相同的關系。羅素認為“巨星必須有低密度或是大表面的亮度,與矮星的事實恰好相反“。相同的曲線也顯示有極少數白色的暗星。
1933年,本特·斯特龍根介紹赫羅圖來顯示亮度-光譜分類的關系圖。這個名稱反映出這種方法是赫茨普龍和羅素在20世紀早期平行發展出來的。如同在20世紀30年代發展出的恒星演化模型,它顯示出恒星有着一緻的化學成分,恒星的質量和半徑之間有着關聯性。也就是說,對于給定的恒星質量和成分,有一個唯一的恒星半徑和光度解。這被稱為羅素-沃克定理,是以亨利·諾利斯·羅素和海涅·沃克的名字命名的。經由這個定理,一旦知道一顆恒星的化學成分,和它在主序帶上的位置,則這顆恒星的質量和半徑已就确定了。不過,後來發現這個定理不适用那些成分不一緻的恒星。
ww摩根和pc肯南在1943年發表了改進的恒星分類。摩根-肯南分類(k系統)選定每顆恒星的光譜-以哈佛分類系統為基礎-和光度分類。哈佛分類系統是在知道光譜和溫度之間的關系之前,以每顆恒星光譜的氫線強度給與不同的字母标示。在依照溫度排序和篩除重複的分類後,恒星的光譜類型遵循溫度由高至低和溫度由藍至紅的順序排列,序列成
為o、b、a、f、g、k、和(通俗的用來記憶這個恒星分類序列的方法是ohafegirlguy,kiss“)。亮度分類是依據亮度的減弱從1到5,主序帶的恒星被歸類為5。
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