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巨星きょせい

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巨星きょせいゆうあずか正常せいじょうしゅじょぼし(矮星)あいどうてきひかり谱类がたただし较明あきら,却又巨星きょせいあきらあきらてき恒星こうせいつぎ巨星きょせい这个めい词既以指恒星こうせいえんじてきいち个阶だんまた以指いち特定とくていてき恒星こうせい光度こうどぶん

约克光度こうどぶん类 IV

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巨星きょせい这个めい词在1930ねんくび使用しようざい绝对ほしとうざい+2.5+ 4これ间,ひかり谱分类为G早期そうきてきKがた恒星こうせいつぎ巨星きょせい认为かい于主じょぼしれいふとしかず巨星きょせいぞう毕宿间。虽然其数量すうりょう较主ついで星和せいわ巨星きょせいしょう很多,ただしあきら显的连系于两种类がた间的恒星こうせい[1]

约克光度こうどぶんけい统是一个二维分类表,使用しよう字母じぼ数字すうじ组合表示ひょうじ恒星こうせいてき温度おんどれい如A5あるM1),罗马数字すうじ指示しじしょう对于しょうどう温度おんどただし不同ふどうてき恒星こうせい光度こうど光度こうどIV巨星きょせい于主じょぼし光度こうどV)红巨ぼし光度こうどIII)间。

あい较于てい义绝对的とくせい典型てんけいてきひかり谱类がた确定てき方法ほうほう相似そうじこう谱的标准ぼし。许多谱线てき比率ひりつ轮廓对引りょく非常ひじょう敏感びんかんいん此可以做为光度こうどてきゆび标。ただしごと一种光谱类型最有用的一些光谱线是[2][3]

  • O:あい强烈きょうれつてきNiii发射Heii吸收きゅうしゅうさらあかりあきらてき发射。
  • B:ともえみみまつけいてき轮廓强烈きょうれつてきOii线。
  • A:ゆうさら宽的つばさ侧巴みみまつけい谱线轮廓えいline profile意味いみ光度こうど较低。
  • F:强的ごうてき谱线。
  • G:锶和铁的きょう谱线,ばんずい宽翼てきHK线
  • K:钙的HK线轮くるわ,锶/铁线てき比率ひりつ强的ごうてき氧化钛谱线。
  • M:强的ごうてき422.6nm钙线氧化钛谱带。

(Morgan)かず肯那(Keenan)ざい建立こんりゅう们的二维分类表时,れつりょう它们ざい光度こうどとう级IV恒星こうせいてきれい[2]

きさき续的分析ぶんせき显示,其中有ちゅうう一些是双星的混合光谱,ゆう些是变星,也扩てんさら多可たかさく为标じゅんてき参考さんこうぼし,而许はらさきてき恒星こうせい依然いぜん视为巨星きょせい光度こうどぶん类的标准ぼし。Oがた较冷てきK1がた巨星きょせい则很罕见[4]

巨星きょせいぶんささえ

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恒星こうせいえんじてき轨迹:
• 5 Mてき轨迹显示一个钩子和跨越赫氏空隙くうげきてきいち个次巨星きょせい
•2 M轨迹显示一个吊钩和明显的次巨星分支
てい质量てき轨迹显示非常ひじょうたん而远离长ひさてきつぎ巨星きょせいぶんささえ

巨星きょせいぶんささえていちゅう质量恒星こうせいえんじてきいち个阶だん恒星こうせいあずか巨星きょせいこう谱的类型并不总是ざいつぎ巨星きょせいぶんささえ上演じょうえんたんまたしかれい如,ざい赫罗缝隙ちゅうてききさき发座FKろうしょうきさき发座31),很可能都のとただしえんじちゅうてきつぎ巨星きょせいただし两者经常归类为光さらだかてきいち类。ひかり谱类がたかい金属きんぞく丰度、旋转、异常化学かがく特性とくせいとういん素的すてきかげ响。ざいぞうふとし阳这样的恒星こうせいちゅう巨星きょせいぶんささえてきはつはじめ阶段かいいん为内やめ经变ただし外部がいぶ变化てき迹象很少而被のべきさきよう确定えんじてき方法ほうほう包括ほうかつ化学かがく丰度,如锂ざいつぎ巨星きょせいちゅうまれ[5]ぼし冕辐射的しゃてき强度きょうど[6]

当主とうしゅじょぼしかく心中しんちゅうの剩余じょうよてき氢分すう减小时,温度おんど增加ぞうか使つかいとく融合ゆうごうそくりつ增加ぞうか。 这会导致恒星こうせいずいねん增大ぞうだい而慢慢演为高光度こうど,并且ざい赫罗图なかてきしゅじょ带会つぶせ宽。

一旦主序星停止在其核心中的氢融合反应,核心かくしん就开はじめざい自身じしん质量くずし溃。这导致它てき温度おんど增加ぞうかざいかく心外しんがい壳的氢开はじめ融合ゆうごう,这提供ていきょうりょう核心かくしんてき融合ゆうごうさらてきのうりょうてい中等ちゅうとう质量てき恒星こうせい膨胀表面ひょうめん开始冷却れいきゃくちょくいた温度おんど约5,000K时,它们开始增加ぞうか光度こうど,进入しょう巨星きょせいぶんささえてき阶段。从主じょぼしいた巨星きょせいぶんささえてき过渡阶段しょう为次巨星きょせいぶんささえよし于恒ぼし内部ないぶ构造てき不同ふどう巨星きょせいぶんささえてき形状けいじょう续时间会いん不同ふどう质量てき恒星こうせい而异。

非常ひじょうてい质量恒星こうせい

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质量很大,约在0.4 M以下いかてき恒星こうせいせい恒星こうせいてきだい部分ぶぶん对流层。这些恒星こうせい继续ざい其核こころ进行かく聚变,ちょくいたせい恒星こうせいてき氢都化成かせい氦,并且它们也不かい发展なり巨星きょせい。这种质量てき恒星こうせいざいしゅじょぼしてき寿命じゅみょうとうまえてき宇宙うちゅうねん龄还长很多倍たばい[7]

0.4 MいたりM

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球状きゅうじょうぼしM5てき赫罗图,质量りゃくしょう于太阳的恒星こうせい显示一个短而稠密的次巨星分支。

质量りゃくしょう于太阳的恒星こうせいてき对流核心かくしん具有ぐゆう中心ちゅうしんこう外的がいてき强大きょうだい温度おんどはしごとう它们它他们消耗しょうもう掉核心中しんちゅうのてき氢时,かく心外しんがい层的あつじゅう氢壳层就かい继续かくはん应而かい中断ちゅうだんかく聚变。ざいいちてんじょう,虽然从外见到てき变化很少,这颗ぼし就会认为いち颗次巨星きょせい[8]

氦核てき质量てい钱卓-荀伯极限えいSchönberg–Chandrasekhar limit,它与融合ゆうごうてき氢壳层保持ほじ平衡へいこうずい氢壳层向がい迁移,氦核てき质量继续增加ぞうか恒星こうせい也慢慢膨胀。にんなん从壳层增加ぞうかてきのうりょう输出,进入膨胀てき恒星こうせいがい层,使つかい恒星こうせいてき光度こうどだい保持ほじつねじょう。这些恒星こうせいてきつぎ巨星きょせいぶんささえ很短、みず平和へいわ密集みっしゅうてき以在非常ひじょうろうてきほし团中[8]

经过すうじゅう亿年,氦核变得过于巨大きょだい,无法ささえ本身ほんみてき质量,于是なり为简并物质。它的温度おんど增加ぞうか,氢壳ちゅうてき融合ゆうごうそくりつ增加ぞうかそと层产せい强烈きょうれつてき对流,光度こうどざいだい约相どうてき有效ゆうこう温度おんど增加ぞうか。这颗恒星こうせい现在进入红巨星きょせいぶんささえじょう[7]

M质量以上いじょう

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质量ふとし阳大てき恒星こうせいざいしゅ序列じょれつじょう时有いち个对りゅうてき核心かくしん。它们发展さら巨大きょだいてき氦核,うらないりょう恒星こうせいさらだいてき部分ぶぶんしかきさき从整个对りゅう排出はいしゅつ氢。恒星こうせいちゅうてきかく聚变完全かんぜん停止ていし核心かくしん开始おさむ缩,温度おんどずい增加ぞうかつきかん缺乏けつぼうかく聚变,せい颗恒ぼし缩小温度おんど增加ぞうかあずか辐射光度こうど实际てき增加ぞうかざい核心かくしん变得あし够热,とく以点もえ壳中てき氢之まえ,这将续数ひゃくまんねん,这逆转了温度おんど光度こうどてき增加ぞうか恒星こうせい开始膨胀冷却れいきゃく。这个"钩子"通常つうじょうてい义为这些恒星こうせいざいしゅ序列じょれつてき末端まったん巨星きょせいぶんささえてき开始[8]

下面かめん关于2 Mてき恒星こうせい,氦核质量依然いぜんてい钱卓-荀伯极限えいSchönberg–Chandrasekhar limitただし氢壳融合ゆうごう迅速じんそく增加ぞうか核心かくしんてき质量而超过该极限。质量さらだいてき恒星こうせいざい离开ぬし序列じょれつ时,氦核てき质量就已经超过钱たく-荀伯极限。よう形成けいせい钩子てき确切はつはじめ质量,使つかい它们离开ぬし序列じょれつあずか核心かくしん超越ちょうえつ钱卓-荀伯极限决于金属きんぞくりょうざい对流核心かくしんてき对流ちょうえいConvective overshoot程度ていどてい金属きんぞくりょう导致そく使てい质量核心かくしんてき中心ちゅうしん部分ぶぶん,对流也是稳定てきちょう调造成当なりとう氢耗つき时的核心かくしん过大[7]

核心かくしんただし超越ちょうえつC-R limit,它就さいあずか氢壳保持ほじ平衡へいこう。它会おさむ缩而がい层膨胀和冷却れいきゃく。膨胀がい层的のうりょうかい导致辐射光度こうどくだていとうそと层足够冷时,它们变得不透明ふとうめい,并迫使融合ゆうごうてき壳层开始对流。膨胀いん停止ていし,辐射てき光度こうど开始增加ぞうか,这被てい义为这些恒星こうせい进入红巨星きょせいぶんささえてき起点きてんはつはじめ质量接近せっきん1-2 Mてき恒星こうせいざい这一点之前可以发产出简并的氦核,这将导致恒星こうせい进入红巨星きょせいぶんささえなり为质りょうさらひくてき恒星こうせい[7]

核心かくしんおさむ缩和がい层膨胀是非常ひじょう迅速じんそくてきただはなりょうすうひゃくまんねんてき时间。ざい这段时间,恒星こうせいてき温度おんど从它ざいしゅ序列じょれつ时的6,000-30,000K冷却れいきゃくいたり约5,000K。あい对的,ざい这个阶段观察到てき恒星こうせい数量すうりょう也较しょうざい赫罗图上形成けいせいしょ知的ちてき赫氏空隙くうげき。这在すう十亿年老的星团中可以明显地观察到 [9]

だい质量恒星こうせい

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质量ざい8-12 Mてき恒星こうせいすえ金属きんぞくりょうざいしゅ序列じょれつじょうゆう大量たいりょうてき碳氮氧循环かく聚变てき对流核心かくしん。氢壳融合ゆうごうずいきさきてき核心かくしん融合ゆうごうざい核心かくしんてき氢耗つききさきざい达到红巨星きょせいぶんささえぜん迅速じんそく开始。这样てき恒星こうせいれい如早てきBかたぬしじょぼしざいなり巨星きょせいこれまえただかい经历简短てきつぎ巨星きょせいぶんささえ。它们ざい过渡间的こう谱类がた可能かのう归类为巨ぼし[10]

ざい质量非常ひじょうだいてきOかたぬしじょぼしちゅう,从主じょぼしいた巨星きょせいさいいたちょう巨星きょせい,转换发生ざい非常ひじょう狭窄きょうさくてき温度おんど和光わこう范围ないゆう时甚いたりざい核心かくしんてき融合ゆうごう结束まえ,连次巨星きょせいてき历程かい经过。Oかたぬしじょぼしてき表面ひょうめん重力じゅうりょく(g)对数值为3.9,而巨星きょせいてき对数值为3.6[11]あい较之,Kがた恒星こうせいてき典型てんけい值有很大てき范围,从1.59(毕宿いたり4.37(みなみ门二B);巨星きょせいてきてん钩四せん王座おうざηいーた)为3.47。だい质量巨星きょせいてきれい包括ほうかつ圆规δでるたてきしゅほし,两颗质量ちょう过20 MてきOかたぼし

せい

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这个ひょう显示ぬし序列じょれつ(MS)巨星きょせいぶんささえ(SB)てき典型てんけい生命せいめい,以及ざい核心かくしんてき氢耗つきあずか氢壳开始もえ烧之间的にんなん钩子续时间。对于具有ぐゆう不同ふどうはつはじめ质量てき恒星こうせいすえぶと阳的金属きんぞくりょう(Z=0.02)。おもて中也ちゅうや显示ごと颗恒ぼし开始结束てき氦核てき质量、表面ひょうめん有效ゆうこう温度おんど半径はんけい和光わこうつぎ巨星きょせいぶんささえてき末尾まつびてい义为とう核心かくしんなり为简并态ある光度こうど开始增加ぞうか[8]

质量
(M)
れい しゅ序列じょれつ
MS (GYrs)
钩子
(MYrs)
巨星きょせいぶんささえ
SB (MYrs)
开始 结束
氦核 (M) Teff (K) 半径はんけい (R) 光度こうど (L) 氦核 (M) Teff (K) 半径はんけい (R) 光度こうど (L)
0.6 てん鹅座61 B 58.8 N/A 5,100 0.047 4,763 0.9 0.9 0.10 4,634 1.2 0.6
1.0 ふとし 9.3 N/A 2,600 0.025 5,766 1.2 1.5 0.13 5,034 2.0 2.2
2.0 てんおおかみぼし 1.2 10 22 0.240 7,490 3.6 36.6 0.25 5,220 5.4 19.6
5.0 摇光 0.1 0.4 15 0.806 14,544 6.3 1,571.4 0.83 4,737 43.8 866.0

一般いっぱん而言,金属きんぞくりょう较低てき恒星こうせい金属きんぞくりょうだかてき恒星こうせいさらしょうさら热。对于巨星きょせい,这是复杂てき不同ふどうてきとし龄和核心かくしん质量ゆう不同ふどうてき转折てんてい金属きんぞく量的りょうてき恒星こうせいざい离开ぬし序列じょれつまえかい形成けいせい一个更大的氦核,いん此低质量恒星こうせいざいつぎ巨星きょせいぶんささえ开始时显しめせいち个钩てい金属きんぞくりょう恒星こうせいざい离开ぬしじょまえかい形成けいせい一个更大的氦核, いん此低质量恒星こうせいざいつぎ巨星きょせいぶんささえ开始时显しめせいち个钩。质量为1 Mてき恒星こうせい,Z=0.001(极端てきだいほしぞくほしてきしゅ序列じょれつ结尾时的氦核质量,几乎Z=0.02(だいいちほしぞくほしてき两倍。てい金属きんぞくりょう恒星こうせいてき表面ひょうめん温度おんどちょう过开はじめ时的巨星きょせい约1,000K,光度こうど则几乎加ばいざいつぎ巨星きょせいぶんささえてき末端まったん温度おんどてき不明ふめい显,ただしてい金属きんぞく量的りょうてき恒星こうせい光度こうど异更だい,几乎达到4ばい。类似てき异也存在そんざい于其它质りょう恒星こうせいてきえんじちゅう,如恒ぼし质量てき关键すう值,てい金属きんぞく量的りょうてき恒星こうせいはたなり为一颗超巨星以取代红巨星分支[8]

ざい赫罗图的巨星きょせい

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かんせいてきともえだにほしひょう赫罗图。

赫罗图的X轴是恒星こうせいてき温度おんどあるひかり谱类がた,Y轴是绝对ほしとうある光度こうどてき图。所有しょゆう恒星こうせいてき赫罗图在对角じょう显示一个明确的主序列带,其中包括ほうかつだい多数たすうてき恒星こうせいゆう大量たいりょうてき红巨ぼし和白わじろ矮星,如果以观测到あんわかてき恒星こうせい),ざい图的其它位相いそう对的ただゆう少量しょうりょう恒星こうせい

巨星きょせいうらないすえりょう在住ざいじゅう序列じょれつ上方かみがたそく发光较亮)かず巨星きょせいしたてき区域くいきざいだい多数たすうてき赫罗图中,いん为做为次巨星きょせいてき时间しゅじょぼしある巨星きょせいてき时间ようしょうとくいん此相对的数量すうりょうかい较少。热的Bかた巨星きょせい几乎あずかしゅじょほしぼつゆう别,而温度おんど较低てきつぎ巨星きょせい则与ざいしゅついで星和せいわ红巨ほしゆう较大てき距,而有较明显的别。だい约在こう谱型K3以下いかてきしゅついで星和せいわ红巨ぼし间是そらてきぼつゆう巨星きょせい[2]

ろうてき疏散ぼし团显しめせざいしゅ序列じょれつ带的转折てん红巨ぼし间的巨星きょせいぶんささえ,以及ざいしょう对年轻的M67てき转折てんじょうてきいち个钩[12]

ざい罗图じょう以绘せい恒星こうせいえんじてき轨迹。对于特定とくてい质量てき恒星こうせい,这些轨迹てき位置いち以追踪它ざい其生命中めいちゅうてき位置いち,并显しめせ其路みち:从最初さいしょざいしゅ序列じょれつじょうてき位置いち,沿次巨星きょせいぶんささえいた巨星きょせいぶんささえとう为一组有相近年龄的恒星(如星团中てき恒星こうせい)绘制赫罗图时,以看见次巨星きょせいぶんささえぬし序列じょれつ带的中断ちゅうだん(转折)てん巨星きょせいぶんささえ间的恒星こうせい带。よし为1-8 Mてき恒星こうせいえんじいた离开ぬし序列じょれつ需要じゅようすう亿年,いん此只ゆうとうほし团够ろう时,才能さいのう见次巨星きょせいぶんささえ球状きゅうじょうぼしぞう办人马座てきωおめがほしかず够老てき疏散ぼしM67,它们ざい赫罗图ちゅう显示一个明显的次巨星分支。はんにん马的ωおめがほし团显しめせ几个个别てきつぎ巨星きょせいぶんささえてき原因げんいん还没ゆう了解りょうかいただし这似乎代表だいひょうざい这个ぼし中有ちゅうう同年どうねん龄的恒星こうせいぞくぐんざいない [13]

变星

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ゆう几种类型てき变星包含ほうがん巨星きょせい

质量ふとし阳大てきつぎきょ星越ほしごえみやつこちち稳定带しょうだいいちまたがこしいん为它们可能会のうかいざいややきさきてき蓝循环再一次跨越不稳定带。质量ざい2 – 3 Mてき范围,这包括ほうかつたてぱいδでるたがた变星ぞうおうりょうせんきさきβべーた[14]ざいさらだいてき质量,ぞう经典づくりちち变星てき脉动恒星こうせい,也会穿ほじえつ过不稳定带,ただし穿ほじえつてき速度そくど很快,いん而很难检测到れい狐狸こりSV最初さいしょけん议是だい一次穿越不稳定带的次巨星[15]ただしきさきらい确认だい穿ほじこし[16]

くだりぼし

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ざい轨道じょう环绕巨星きょせいてきぎょうほし包括ほうかつ仙女せんにょκかっぱ bえいKappa Andromedae b [17]HD 224693 b[18]

参考さんこう资料

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  1. ^ Sandage, Allan; Lubin, Lori M.; Vandenberg, Don A. The Age of the Oldest Stars in the Local Galactic Disk from Hipparcos Parallaxes of G and K Subgiants. Publications of the Astronomical Society of the Pacific. 2003, 115 (812): 1187. Bibcode:2003PASP..115.1187S. arXiv:astro-ph/0307128可免费查阅. doi:10.1086/378243. 
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书目提要ていよう

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外部がいぶ链接

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