星空starfield售前補(bǔ)習(xí)班①
經(jīng)過(guò)這幾天每天刷10遍星空直面會(huì),刷n遍各種反應(yīng)視頻之后,我終于想通了,星空發(fā)售前這3個(gè)月的意義。原來(lái)這3個(gè)月是用來(lái)給我們補(bǔ)習(xí)天文知識(shí)的啊!陶德他真的,我哭死。幸好,作為一個(gè)分類愛(ài)好者,我喜歡做筆記。于是我撿起了高中時(shí)看的星座……不,天文書(shū),我打算構(gòu)建一個(gè)最適合玩太空游戲的個(gè)人知識(shí)體系。
首先是普遍的宇宙天體概念名詞。從“天體”這個(gè)最基礎(chǔ)的概念開(kāi)始,基本上按照概念的內(nèi)涵等級(jí),由大到小排序。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是:一級(jí)(纖維空洞)-二級(jí)(超星系團(tuán))-三級(jí)(星系團(tuán)/群)-四級(jí)(星系)-五級(jí)(恒星系/行星系)-六級(jí)(星星個(gè)體)。
給我留下深刻印象的“Galactic?Level”這個(gè)key word意思是“星系等級(jí)的自由”。這代表游戲舞臺(tái)處于第四級(jí),我們身處其中的應(yīng)該是第四-六級(jí)的宇宙。也就是說(shuō)1000顆星星分布在銀河系中不同的恒星/行星系等待我們探索。也可以說(shuō)我們將會(huì)在同一個(gè)銀河系中的不同“太陽(yáng)系”之間穿梭來(lái)譜寫故事。不過(guò)目前我們也不知道劇情走向,也不是完全沒(méi)有可能涉及第一至三級(jí)的宇宙。
以下資料均來(lái)自網(wǎng)絡(luò),包括百度百科、知乎、某些wiki,在看懂了后,我把所有文字內(nèi)容都簡(jiǎn)化了,十分適合一目十行。而且在涵蓋最基礎(chǔ)的天體物理學(xué)的相關(guān)概念之后,也根據(jù)游戲提供的基礎(chǔ)背景進(jìn)行了一些詞條的取舍,畢竟這個(gè)領(lǐng)域太專業(yè)了。因?yàn)槲乙彩撬褋?lái)的,加上一點(diǎn)個(gè)人理解后的修飾,內(nèi)容難免會(huì)有謬誤,秉著分類愛(ài)好者應(yīng)有的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,我會(huì)盡可能主動(dòng)減少謬誤,所以歡迎專業(yè)人士指正。

0【天體(Astronomical object)】
又稱星體,指宇宙中的所有個(gè)體,是真實(shí)存在于宇宙空間的各種物質(zhì)概念的通稱。包括星團(tuán)、星云、恒星、行星、矮行星、衛(wèi)星、小行星、彗星、流星體、行星際物質(zhì)、星際物質(zhì)、星系際物質(zhì)等。紅外源、紫外源 、射電源、X射線源和γ射線源等也都可算是天體。※人造衛(wèi)星、宇宙飛船、空間站、探測(cè)器等被稱為人造天體。
1【纖維狀結(jié)構(gòu)(Galaxy Filaments)、巨洞(Void)】
目前已知的宇宙中最高一級(jí)的結(jié)構(gòu)。超星系團(tuán)復(fù)合體,加上一些零散的星系,會(huì)構(gòu)成纖維狀結(jié)構(gòu),這些纖維結(jié)構(gòu)又會(huì)圍成巨大空洞。
2【超星系團(tuán)(Supercluster)】
主要由星系團(tuán)(群)和星系組成,結(jié)構(gòu)通常呈不規(guī)則形態(tài),包括線狀、片狀和簇狀結(jié)構(gòu)。超星系團(tuán)通常會(huì)包含數(shù)萬(wàn)個(gè)以上星系,質(zhì)量可以達(dá)到數(shù)千億甚至數(shù)萬(wàn)億倍太陽(yáng)質(zhì)量,是宇宙中最重要的大尺度結(jié)構(gòu)之一。如本超星系團(tuán)(內(nèi)含室女座星系團(tuán)、獵犬座星系團(tuán)、本星系群等)。
3【星系群(Galaxy Group)、星系團(tuán)(Galaxy Cluster)】
星系以相互的引力關(guān)系而聚集在一起的結(jié)構(gòu)。擁有100個(gè)以下星系的系統(tǒng)叫星系群。如本星系群。擁有100個(gè)以上星系的系統(tǒng)叫星系團(tuán)。如室女星系團(tuán)(本星系群的同級(jí)團(tuán)友,但是更大)。星系群就是小一點(diǎn)的星系團(tuán),兩個(gè)概念為同一等級(jí)。
人類已發(fā)現(xiàn)上萬(wàn)個(gè)星系團(tuán),距離遠(yuǎn)達(dá)70億光年之外。至少有85%的星系是各種星系群或星系團(tuán)的成員。平均而言,每個(gè)星系團(tuán)內(nèi)的成員數(shù)(星系數(shù)量)約為130個(gè)。
4【星系(Galaxy)】
指數(shù)量巨大的恒星系及星際塵埃組成的運(yùn)行系統(tǒng),是宇宙的基本構(gòu)成單位。在可觀測(cè)宇宙中,星系的總數(shù)可能達(dá)到一千億個(gè)以上,質(zhì)量一般在太陽(yáng)質(zhì)量的100萬(wàn)到1兆倍之間。
典型的星系,從只有數(shù)千萬(wàn)顆恒星的矮星系,到有上兆顆恒星的橢圓星系都有,它們都環(huán)繞著一個(gè)質(zhì)量中心運(yùn)轉(zhuǎn)。除了單獨(dú)的恒星和稀薄的星際物質(zhì)之外,大部分的星系都有數(shù)量龐大的多星系統(tǒng)、星團(tuán)以及各種不同的星云。如銀河系。
5a【星云(Nebula)】
星云是由塵埃,氫,氦和其他電離氣體構(gòu)成的彌漫狀天體。盡管星云的密度比周圍的空間要大,但大多數(shù)星云的密度遠(yuǎn)低于地球上產(chǎn)生的真空。星云通常是恒星誕生的區(qū)域,在這些區(qū)域中,氣體、塵埃和其他物質(zhì)會(huì)“聚集”在一起并形成更密集的區(qū)域,這些區(qū)域會(huì)吸引更多的物質(zhì),并最終變得足夠密集以形成恒星。剩下的物質(zhì)被認(rèn)為會(huì)形成行星和其他行星系天體。如銀河系中央星云。
5b【星團(tuán)(Cluster)】
是指恒星數(shù)目超過(guò)10顆以上,并且相互之間存在物理聯(lián)系(引力作用)的星群。由十幾顆到幾十萬(wàn)顆恒星組成的,結(jié)構(gòu)松散,形狀不規(guī)則的星團(tuán)稱為疏散星團(tuán)。由上萬(wàn)顆到幾十萬(wàn)顆恒星組成,整體像圓形,中心密集的星團(tuán)稱為球狀星團(tuán)。經(jīng)常被誤認(rèn)為是星云,因?yàn)殚L(zhǎng)得像。如銀河系中央星云也可被稱為銀河系中央星團(tuán)。
5c【星協(xié)(Stellar Association/Star Association)】
一個(gè)疏散星團(tuán)一旦不受重力的約束,組成的恒星會(huì)在類似的路徑上繼續(xù)在空間中移動(dòng),這樣的集團(tuán)稱為星協(xié)或是移動(dòng)星群。疏散星團(tuán)在打散的過(guò)程中,仍然保持相似的運(yùn)動(dòng)方向、能夠看出來(lái)是有著同樣的起源,但是已經(jīng)沒(méi)有了彼此的引力束縛的時(shí)候,被稱為星協(xié)。恒星最終會(huì)被打散,成為游離在星系中的場(chǎng)星。
5d【恒星系(Star System)】
又稱恒星系統(tǒng),指由少數(shù)幾顆恒星受到引力的拘束而互相環(huán)繞的系統(tǒng)。如由兩顆恒星組成的恒星系統(tǒng)統(tǒng)稱為聯(lián)星或雙星系統(tǒng),由三顆或更多恒星組成的系統(tǒng)成為聚星系統(tǒng)。
恒星系統(tǒng)有時(shí)也會(huì)用在單獨(dú)但有更小的行星系環(huán)繞的恒星上。(為數(shù)眾多的恒星受到引力的約束一般稱為星團(tuán)或星系,但是概括來(lái)說(shuō)都可以稱為恒星系統(tǒng),這么說(shuō)銀河系其實(shí)可以算是一個(gè)廣義的恒星系統(tǒng)。但把恒星系這個(gè)詞排在這一級(jí)是為了方便理解它狹義的概念,也就是少數(shù)幾顆恒星組成的系統(tǒng)。)
5e【行星系(Planetary System)】
指以恒星為中心的天體系統(tǒng)。包括行星、衛(wèi)星、小行星、流星體、彗星和宇宙塵埃。例如:太陽(yáng)和它的行星系統(tǒng)合稱為太陽(yáng)系。太陽(yáng)系屬于行星系*。
*(網(wǎng)上對(duì)此有爭(zhēng)論,有資料說(shuō)太陽(yáng)系屬于恒星系,也有說(shuō)是行星系的,反正咱也不專業(yè),建議各位看官在清楚兩個(gè)名詞的狹義概念后,對(duì)于這種混亂的詞匯使用現(xiàn)狀,使用“解釋大法”來(lái)理解和記憶,即“以太陽(yáng)的視角出發(fā),太陽(yáng)處于她自己的恒星系,不過(guò)這個(gè)恒星系(maybe)只有太陽(yáng)一個(gè)恒星而已。反之,以八大(也可以是九大)行星們的視角出發(fā),它們圍繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的這個(gè)系統(tǒng)則明顯是一個(gè)行星系”。)
6a【恒星(Star/Fixed star)】
由發(fā)光等離子體(主要是氫、氦和微量的較重元素)構(gòu)成的巨型球體。銀河系共約3000億顆恒星,人類只能觀測(cè)到一小部分。恒星會(huì)在核心進(jìn)行核聚變,以產(chǎn)生能量并向外傳輸,然后從表面輻射到外層空間。一旦核心的核反應(yīng)殆盡,恒星的生命就即將結(jié)束。在生命的盡頭,恒星大小與質(zhì)量的不同會(huì)導(dǎo)致其不同的結(jié)局:白矮星、中子星、黑洞。
恒星明亮的程度被稱作視亮度。亮度分成若干等級(jí),即視星等。視星等并不能反映恒星真正的光度,因?yàn)楹阈蔷嚯x地球遠(yuǎn)近不同。絕對(duì)星等指恒星在10秒差距處的視星等。如太陽(yáng)的視星等有-26.7,但是絕對(duì)星等只有4.75。
恒星起源于星際物質(zhì)。星際物質(zhì)充滿宇宙空間,平均密度約為10-24克/立方厘米。星際空間的溫度約為10-100開(kāi)。星云在星際物質(zhì)相對(duì)集中的地方形成,繼而可以誕生恒星。
6b【白矮星(White dwarf)】*恒星亞種
是一種低光度、高密度、高溫度的,演化到末期的恒星,因早期發(fā)現(xiàn)的大多呈白色而得名。表面溫度8000K,通常發(fā)出白光,可有幾十億年壽命。質(zhì)量小于8個(gè)太陽(yáng)的恒星往往會(huì)變化為一顆白矮星。
白矮星主要由碳構(gòu)成,外部覆蓋一層氫氣與氦氣。白矮星的內(nèi)部不再有物質(zhì)進(jìn)行核聚變反應(yīng),因此不再有能量產(chǎn)生。這時(shí)它也不再由核聚變的熱來(lái)抵抗重力崩潰,而是由極端高密度的物質(zhì)產(chǎn)生的電子簡(jiǎn)并壓力來(lái)支撐。經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的時(shí)間,白矮星的溫度將冷卻到光度不再能被看見(jiàn),而成為冷的黑矮星。
但是,現(xiàn)在的宇宙仍然太年輕(約137億歲),即使是最年老的白矮星依然輻射出數(shù)千K的溫度,還不可能有黑矮星的存在。若太陽(yáng)這種恒星變?yōu)榘装?,它每秒自轉(zhuǎn)一周,密度至少為1.41×1011kg/m3。
6c【中子星(neutron star)】*恒星亞種
質(zhì)量沒(méi)有達(dá)到可以形成黑洞的恒星在壽命終結(jié)時(shí)塌縮形成的一種介于白矮星和黑洞之間的星體,是除黑洞外密度最大的星體。
恒星演化到末期,經(jīng)由重力崩潰發(fā)生超新星爆炸之后,可能成為的少數(shù)終點(diǎn)之一。當(dāng)老年恒星的質(zhì)量為太陽(yáng)質(zhì)量的約8~2、30倍時(shí),它就有可能最后變?yōu)橐活w中子星。白矮星的密度雖然大,但還在正常物質(zhì)結(jié)構(gòu)能達(dá)到的最大密度范圍內(nèi),原子結(jié)構(gòu)完整。而在中子星里,壓力是如此之大,電子被壓縮到原子核中,同質(zhì)子中和為中子,使原子變得僅由中子組成,中子簡(jiǎn)并壓支撐住了中子星阻止它進(jìn)一步壓縮??梢哉f(shuō),中子星就是一個(gè)巨大的原子核。中子星的質(zhì)量非常大以至于巨大的引力讓光線都是呈拋物線掙脫。
科學(xué)家們認(rèn)為地球上的黃金、鉑金和其他重金屬元素可能來(lái)自于太陽(yáng)系誕生前幾億年中子星碰撞的大爆炸。
6d【黑洞(Black Hole)】*恒星亞種but對(duì)人類來(lái)說(shuō)非常特別
黑洞的產(chǎn)生過(guò)程類似于中子星的產(chǎn)生過(guò)程,由于恒星核心的質(zhì)量大到使收縮過(guò)程無(wú)休止地進(jìn)行下去,連中子間的排斥力也無(wú)法阻擋。中子本身在擠壓引力自身的吸引下被碾為粉末,剩下來(lái)的是一個(gè)密度高到難以想象,時(shí)空曲率大到光都無(wú)法從其事件視界逃脫的天體。
黑洞無(wú)法直接觀測(cè),但可以借由間接方式得知其存在與質(zhì)量,并且觀測(cè)到它對(duì)其他事物的影響。借由物體被吸入之前的因黑洞引力帶來(lái)的加速度導(dǎo)致的摩擦而放出x射線和γ射線的“邊緣訊息”,可以獲取黑洞存在的訊息。推測(cè)出黑洞的存在也可借由間接觀測(cè)恒星或星際云氣團(tuán)繞行軌跡來(lái)得出,還可以取得其位置以及質(zhì)量。
北京時(shí)間2019年4月10日21時(shí),人類首張黑洞照片面世,該黑洞位于室女星系團(tuán)(銀河系的上一級(jí),本星系群的同級(jí)團(tuán)友,但是比我們大)的M87星系(和銀河系同級(jí))中心,距離地球5500萬(wàn)光年,質(zhì)量約為太陽(yáng)的65億倍。
據(jù)說(shuō)銀河系中心是個(gè)巨大黑洞,那么看確實(shí)銀河系真的可以算是一個(gè)恒星系統(tǒng)。
6e【行星(Planet)】
通常指自身不發(fā)光,環(huán)繞著恒星運(yùn)轉(zhuǎn)的天體。其公轉(zhuǎn)方向常與所繞恒星的自轉(zhuǎn)方向相同。一般來(lái)說(shuō)行星始于沙狀或煤灰狀塵埃的微觀顆粒,需具有一定質(zhì)量,質(zhì)量要足夠的大且近似于圓球形狀(質(zhì)量不夠的被稱為小行星),自身不能像恒星那樣發(fā)生核聚變反應(yīng),必須清除軌道附近區(qū)域的小行星,公轉(zhuǎn)軌道范圍內(nèi)不能有比它更大的天體。
在一些行星的周圍,存在著圍繞行星運(yùn)轉(zhuǎn)的物質(zhì)環(huán),它們是由大量小塊物體(如巖石,冰塊等)構(gòu)成,因反射太陽(yáng)光而發(fā)亮,被稱為行星環(huán)。人類的家園地球就是行星。
6f【矮行星(Dwarf planet)】
體積介于行星和小行星之間,圍繞恒星運(yùn)轉(zhuǎn),質(zhì)量足以克服固體引力以達(dá)到流體靜力平衡(近于圓球)形狀,沒(méi)有清空所在軌道上的其他天體。國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)(IAU)目前承認(rèn)的矮行星有5顆:谷神星、冥王星、妊神星、鳥(niǎo)神星、鬩神星。估計(jì)在完整的探索過(guò)整個(gè)柯伊伯帶(海王星軌道外側(cè)的一個(gè)很大的行星帶)之后,可能會(huì)發(fā)現(xiàn)200顆矮行星,而在探索過(guò)柯伊伯帶以外的區(qū)域后,矮行星的總數(shù)可能超過(guò)10,000顆。*(除了谷神星和冥王星,其他矮行星的認(rèn)定上都有爭(zhēng)議)
6g【小行星(Asteroid/Minor planet/Plantoid)】
體積和質(zhì)量比行星小得多的環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的天體,絕大多數(shù)都集中在火星與木星軌道之間的小行星帶。截至2020年12月31日,太陽(yáng)系內(nèi)已有1026572顆小行星被確認(rèn),其中約57%已有正式編號(hào)。
平均直徑超過(guò)240千米的小行星約有16個(gè),其中一些小行星的運(yùn)行軌道與地球軌道相交,曾有某些小行星與地球發(fā)生過(guò)碰撞。約90%已知的小行星的軌道位于小行星帶(The asteroid belt)中。四大小行星為谷神星、智神星、灶神星、健神星。谷神星是僅有的具有完全橢球體的小行星,因此是小行星帶僅有的矮行星。
小行星含有微量的氨基酸和其他有機(jī)化合物,一些人推測(cè)小行星撞擊可能已經(jīng)為地球早期帶來(lái)了引發(fā)生命誕生所需的化學(xué)物質(zhì),甚至可能將生命本身帶入了地球。2011年8月,基于NASA對(duì)地球上發(fā)現(xiàn)的隕石的研究報(bào)告表明,外太空的小行星和彗星上可能含有DNA和RNA的組成單元,比如腺嘌呤、鳥(niǎo)嘌呤和其他相關(guān)有機(jī)分子。
6h【衛(wèi)星(Satellite)】
指圍繞一顆行星軌道并按閉合軌道做周期性運(yùn)行的天然天體。太陽(yáng)系已知的天然衛(wèi)星總數(shù)(包括構(gòu)成行星環(huán)的較大的碎塊)至少有160顆。天然衛(wèi)星的大小不一,彼此差別很大。其中一些直徑只有幾千米大,還有幾個(gè)卻比水星還大。
太陽(yáng)系內(nèi)最大的衛(wèi)星包括地球的衛(wèi)星月球、木星的伽利略衛(wèi)星木衛(wèi)一(埃歐)、木衛(wèi)二(歐羅巴)、木衛(wèi)三(蓋尼米德)、木衛(wèi)四(卡利斯多)、土星的衛(wèi)星土衛(wèi)六(泰坦),以及海王星捕獲的衛(wèi)星海衛(wèi)一(特里同)。
如果兩個(gè)天體質(zhì)量相當(dāng),它們所形成的系統(tǒng)一般稱為雙行星系統(tǒng),而不是一顆行星和一顆天然衛(wèi)星。
6i【人造衛(wèi)星(Artificial Satellite)】
“人工制造的衛(wèi)星”。人造衛(wèi)星基本按照天體力學(xué)規(guī)律繞地球運(yùn)動(dòng),發(fā)射數(shù)量約占航天器發(fā)射總數(shù)的90%以上??煞譃槿箢悾嚎茖W(xué)衛(wèi)星,技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星和應(yīng)用衛(wèi)星。
6j【彗星(Comet)】
指進(jìn)入太陽(yáng)系內(nèi)亮度和形狀會(huì)隨日距變化而變化的繞日運(yùn)動(dòng)的天體,呈云霧狀的獨(dú)特外貌。彗星分為彗核、彗發(fā)、彗尾三部分。彗核由冰物質(zhì)構(gòu)成,當(dāng)彗星接近恒星時(shí),彗星物質(zhì)升華,在冰核周圍形成朦朧的彗發(fā)和一條稀薄物質(zhì)流構(gòu)成的彗尾。目前人們已發(fā)現(xiàn)繞太陽(yáng)運(yùn)行的彗星有1700多顆。著名的哈雷彗星繞太陽(yáng)一周的時(shí)間為76年。彗星的軌道有橢圓、拋物線、雙曲線三種。已經(jīng)計(jì)算出600多顆彗星的軌道。彗星的軌道可能會(huì)受到行星的影響,產(chǎn)生變化。
彗星是一種很特殊的星體,與生命的起源可能有著重要的聯(lián)系。彗星中含有很多氣體和揮發(fā)成分。根據(jù)光譜分析,主要是C?、CN、C?,另外還有OH、NH、NH?、CH、Na、C、O等原子和原子團(tuán)。這說(shuō)明彗星中富含有機(jī)分子。許多科學(xué)家注意到了這個(gè)現(xiàn)象,也許,生命起源于彗星!
6k【流星(Meteor)】
是一種現(xiàn)象,流星體才是天體。流星指運(yùn)行在星際空間的流星體(塵埃微粒和微小的固體塊等)接近地球時(shí)被地球引力吸引,在高速穿越地球大氣層時(shí)會(huì)壓縮前方氣體產(chǎn)生高溫并發(fā)生電子躍遷所產(chǎn)生的光跡,一般發(fā)生在距地面高度為80-120公里的高空中。比綠豆大一點(diǎn)的流星體進(jìn)入大氣層就能形成肉眼可見(jiàn)亮度的流星。大部分流星體在落到地面之前便會(huì)被消耗殆盡,少部分則會(huì)掉到地面上,稱之為隕石。
彗星在繞太陽(yáng)運(yùn)行時(shí)會(huì)在其軌道上留下一些碎片,如果彗星與地球軌道有交點(diǎn),那么這些小碎塊也會(huì)被遺留在地球軌道上,當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)行至這些區(qū)域時(shí),大量彗星碎片進(jìn)入地球大氣層,就會(huì)形成流星雨。流星中特別明亮的又稱為火流星。

好了,大概這么多。下回是專有名詞。