如何通过恒星的亮度确定恒星的质量?

因为最近看果壳文,发现经常出现“不同方法得到的质量不一致”这一说法,并得到了暗物质存在的推断。本人不了解天文学,从我的观点看,会不会是“测量存在误差”呢?因为平时实验中,即使是非常精确的实验也会出现各种各样的误差,而对于研究对象是遥远的星体的天文学来说,产生这一想法基本上是对该问题的第一反应了……
另外,还有一种说法也令我感到费解。就是可见物质占4%一类的说法。所占的比例是以什么物理量作为量度的呢?能量单位吗(因为有质能方程,而暗能量占了能量两字)?但是暗能量的行为按照描述显得十分奇异,似乎不参与引力作用,甚至会起到反作用的样子。
恳请诸位Guokrs为我解惑!

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1个答案
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Nadleeh核物理硕士生

2013-05-13 13:28

除太阳以外, 恒星中只有某些双星才能够通过轨道运动直接可靠地测出质量. 对于单星只有一些间接方法, 可靠性较差. 理论上可以根据广义相对论的引力红移效应直接测出单星的质量, 但现在的技术还做不到.

而测定星系质量用的是双重星系法和自转曲线法. 前者原理与双星法类似. 后者简单来说就是先选取星系内的一些天体, 以银河系为例, 选取太阳轨道内外的一些绕银心旋转的特定天体, 测量它们绕银心的运动, 进而得到银河系的自转曲线, 再分析银河系的物质分布并得到质量.

通过测量自转曲线, 人们发现太阳轨道外离银心较远的地方, 自转速度反而在增加. 这说明银晕存在着大量物质.实际上银晕的质量比银河系其他部分的质量大得多. 而这些物质大多是看不见的暗物质.

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