宇宙中有什么?
太阳是恒星世界中常见而典型的恒星。人们发现,一些红巨星的直径是太阳的几千倍。中子星的直径只有太阳的几万倍;超巨星的光度高达太阳的几百万倍,而白矮星的光度不到太阳的几十万倍。红色超巨星的密度小至水的百万分之一,而白矮星和中子星的密度可分别高达水的10万倍和1000亿倍。太阳表面温度约6000K,O星表面温度30000K,红外星表面温度只有600 K左右..太阳的平均磁场强度为1×10-4特斯拉,一些磁性白矮星的磁场通常为几千或几万高斯(1高斯= 10-4特斯拉),而脉冲星的磁场强度可高达10万亿高斯。有些恒星光度基本不变,有些则不断变化,称为变星。有些变星有周期性的光度变化,从1小时到几百天不等。一些变星的光度变化是突然的,其中变化最剧烈的是新星和超新星,它们的光度可以在几天内增加数万倍甚至上亿倍。
恒星往往聚集成双星或星团,可能占恒星总数的1/3。还有几十颗、几百颗甚至几十万颗恒星的星团。宇宙物质不仅以致密的形式形成恒星和行星,还以弥散的形式形成星际物质。星际物质包括星际气体和尘埃,平均每立方厘米只有一个原子,在高度密集的地方形成各种不同形状的星云。宇宙中除了发出可见光的恒星和星云,还有紫外天体、红外天体、X射线源、伽马射线源和射电源。
星系可分为椭圆星系、螺旋星系、棒状螺旋星系、透镜星系和不规则星系。20世纪60年代发现了许多河外天体,它们正在经历爆炸或抛出巨量物质,统称为活动星系,包括各种射电星系、赛弗特星系、N型星系、马卡里恩星系、布特斯BL型天体、类星体等。许多星系核都有大规模的活动:速度为每秒几千千米的气流,总能量为65,438+0,055焦耳的能量输出,大质量和粒子的喷射,强烈的光变化等等。宇宙中存在各种极端物理状态:超高温、超高压、超高密度、超真空、超强磁场、超高速运动、超高速旋转、超大规模时空、超流性、超导性等等。它为我们了解客观物质世界提供了理想的实验环境。