本书讲述了恒星形成理论的基本思想和一些基本观测事实。主要讲述的是银河系内的恒星形成的观测现象、物理过程及理论模型。内容包括小质量恒星形成、大质量恒星形成，以及其他地方很少会讲到的中等质量星形成。这是一本关于恒星形成的比较全面的教科书，虽然年代有一些久远，但书中的内容多数并未过时，是为数不多(如果不是唯一的话)可用的恒星形成教科书。
样章试读
目录
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译者序
前言
第一部分 我们银河系中的恒星形成
第1章 概览 3
1.1 恒星育婴院：猎户座 3
1.1.1 巨分子云 3
1.1.2 猎户星云和BN-KL区域 7
1.2 恒星育婴院：金牛座-御夫座 10
1.2.1 暗云 10
1.2.2 T星协 12
1.3 恒星及其演化 15
1.3.1 基本性质 15
1.3.2 主序 17
1.3.3 早期阶段 19
1.3.4 核燃料的消耗 22
1.4 银河系的情况 23
1.4.1 银河系结构 24
1.4.2 旋臂 24
1.4.3 气体和恒星的循环 27
本章总结 28
建议阅读 29
第2章 星际介质 30
2.1 银河系气体和它的探测 30
2.1.1 来自原子氢的射电发射 30
2.1.2 中性氢分布 32
2.1.3 分子气体 34
2.1.4 电离氢区 34
2.2 星际介质的相 36
2.2.1 压力平衡 36
2.2.2 中性氢的垂向分布 38
2.2.3 暖的和热的云间气体 39
2.3 星际尘埃：消光和热发射 40
2.3.1 消光和红化 41
2.3.2 辐射转移 42
2.3.3 消光和光学厚度 45
2.3.4 黑体辐射 46
2.4 星际尘埃：尘埃颗粒的性质 48
2.4.1 消光效率 48
2.4.2 尺寸分布和丰度 50
2.4.3 星光的偏振 52
2.4.4 PAH 53
本章总结 55
建议阅读 56
第3章 分子云 58
3.1 巨分子云 58
3.1.1 银河系中的分布 59
3.1.2 内部的团块 60
3.1.3 原子成分 63
3.1.4 起源和消亡 64
3.2 维里定理分析 65
3.2.1 定理的描述 65
3.2.2 自由下落时标 67
3.2.3 巨分子云复合体的支撑 68
3.3 致密云核和Bok球状体 70
3.3.1 宁静的气体 70
3.3.2 内禀形状 74
3.3.3 磁场 77
3.3.4 转动 78
3.3.5 Bok球状体的结构 80
本章总结 82
建议阅读 83
第4章 年轻恒星系统 84
4.1 内埋星团 84
4.1.1 近红外巡天 85
4.1.2 成员恒星的分类 88
4.1.3 星团光度函数 90
4.1.4 星群的形态 91
4.2 T星协和R星协 93
4.2.1 金牛座T型星的诞生地 93
4.2.2 赫罗图：主序起始 96
4.2.3 星协光度函数 100
4.2.4 中等质量天体 101
4.3 OB星协 102
4.3.1 银河系中的位置 102
4.3.2 膨胀 105
4.3.3 主序终结拐点 106
4.3.4 猎户座星协 108
4.3.5 内埋星和逃逸星 109
4.4 疏散星团 111
4.4.1 基本性质 111
4.4.2 赫罗图中的演化 113
4.4.3 质量分层 115
4.4.4 巨分子云造成的毁灭 116
4.5 初始质量函数 116
4.5.1 过去和现在的光度 116
4.5.2 质量分布的特征 118
4.5.3 星群中的质量函数 120
本章总结 121
建议阅读 122
第二部分 分子云中的物理过程
第5章 分子跃迁：基本物理 131
5.1 星际分子 131
5.1.1 反应热力学 131
5.1.2 丰度模式 133
5.1.3 附着到尘埃 135
5.2 氢分子 136
5.2.1 容许跃迁 137
5.2.2 形成速率 139
5.3 一氧化碳 141
5.3.1 填充转动能级 141
5.3.2 振动带发射 143
5.4 氨 145
5.4.1 对称陀螺 146
5.4.2 反转线 148
5.5 水 149
5.5.1 不对称陀螺 150
5.5.2 观测到的转动线 151
5.6 羟基 151
5.6.1 转动运动的本质 152
5.6.2 Λ双重态 154
5.6.3 磁超精细分裂 155
本章总结 155
建议阅读 156
第6章 分子跃迁：应用 158
6.1 一氧化碳 158
6.1.1 观测到的轮廓 158
6.1.2 温度和光深 159
6.1.3 柱密度 161
6.1.4 与氢含量的关系 162
6.1.5 X因子 164
6.2 氨 165
6.2.1 为反转谱线建模 165
6.2.2 辐射俘获 167
6.3 羟基 169
6.3.1 塞曼分裂 170
6.3.2 偏振的谱线 171
6.3.3 B场的测量 173
本章总结 175
建议阅读 176
第7章 加热和冷却 178
7.1 宇宙线 178
7.1.1 成分和能量 179
7.1.2 和分子云的相互作用 181
7.1.3 氢的电离速率 182
7.2 星际辐射 184
7.2.1 主要成分 184
7.2.2 碳的电离 186
7.2.3 光电加热 186
7.2.4 尘埃颗粒的辐照 187
7.2.5 恒星X射线 188
7.3 原子导致的冷却 191
7.3.1 密度依赖 191
7.3.2 精细结构分裂 192
7.3.3 Oi和Cii的发射 193
7.4 分子和尘埃导致的冷却 194
7.4.1 CO谱线的俘获 194
7.4.2 CO冷却 195
7.4.3 尘埃的热效应 197
本章总结 198
建议阅读 198
第8章 分子云的热结构 201
8.1 分子的堆积 201
8.1.1 原子包层 202
8.1.2 H2的破坏和形成 203
8.1.3 光子穿透 204
8.1.4 H2和CO的出现 206
8.2 分子云内部 208
8.2.1 温度分布 209
8.2.2 测量电离度 211
8.2.3 理论推导 212
8.3 光致离解区 214
8.3.1 尘埃加热和发射 215
8.3.2 精细结构冷却 216
8.3.3 被加热的H2 219
8.4 跃变激波 221
8.4.1 温度和密度变化 221
8.4.2 氢的电离 223
8.4.3 非平衡冷却 224
8.4.4 分子的形成 225
8.4.5 尘埃的加热和破坏 225
8.5 连续激波 226
8.5.1 最大压缩 226
8.5.2 磁性前导区 228
8.5.3 加热和冷却机制 229
8.5.4 沃尔德不稳定性 230
本章总结 231
建议阅读 232
第三部分 从云到恒星
第9章 云的平衡和稳定性 237
9.1 等温球和金斯质量 237
9.1.1 密度结构 237
9.1.2 引力不稳定性 240
9.1.3 临界尺度 243
9.2 转动位形 245
9.2.1 庞加莱-瓦弗定理 245
9.2.2 数值模型 248
9.2.3 坍缩的易发性 249
9.3 磁通量冻结 251
9.3.1 观测到的磁场强度 251
9.3.2 磁流体动力学方程 253
9.3.3 估计电导率 254
9.3.4 理想磁流体动力学中的场输运 255
9.4 静磁位形 257
9.4.1 模型的构建 258
9.4.2 变平的平衡位形 260
9.4.3 临界质量和面密度 261
9.4.4 和观测比较 264
9.5 磁流体动力学波的支撑 266
9.5.1 扰动分析 266
9.5.2 阿尔芬波和声波 267
9.5.3 磁声波 269
9.5.4 等效压强 271
本章总结 274
建议阅读 274
第10章 致密云核的坍缩 276
10.1 双极扩散 276
10.1.1 离子-中性粒子漂移 276
10.1.2 磁通量损失 278
10.1.3 扁平云的收缩 280
10.1.4 阿尔芬波的衰减 283
10.2 由内而外的坍缩 286
10.2.1 球对称的问题 286
10.2.2 质量吸积率 288
10.2.3 热效应 290
10.3 磁化的内落 292
10.3.1 致密云核的起源 292
10.3.2 坍缩期间的磁通量损失 293
10.3.3 磁重联 296
10.4 转动效应 297
10.4.1 磁制动 298
10.4.2 扭转的阿尔芬波 300
10.4.3 离心半径 302
10.4.4 内部结构 305
本章总结 308
建议阅读 308
第11章 原恒星 311
11.1 首次云核和主吸积阶段 311
11.1.1 早期增长和坍缩 311
11.1.2 吸积光度 313
11.1.3 尘埃包层和不透明间隙 315
11.1.4 包层的温度 316
11.2 内部演化：氘燃烧 320
11.2.1 恒星结构方程 320
11.2.2 边界条件 321
11.2.3 质量-半径关系 323
11.2.4 对流的开始 324
11.2.5 氘恒温器 327
11.3 原恒星盘 329
11.3.1 首次出现 329
11.3.2 演化方程 332
11.3.3 内盘和外盘 333
11.3.4 内部扭转 335
11.3.5 引力不稳定性 336
11.3.6 螺旋波 338
11.4 更大质量的原恒星 340
11.4.1 回到辐射稳定性 341
11.4.2 氘壳层燃烧 342
11.4.3 收缩和氢点火 344
11.4.4 辐射压的效应 347
11.5 观测搜寻 350
11.5.1 I型天体的性质 350
11.5.2 为光谱能量分布建模 352
11.5.3 O型天体中的尘埃发射 354
11.5.4 自蚀谱线和不对称谱线 355
本章总结 358
建议阅读 359
第12章 聚星的形成 362
12.1 大质量分子云的动力学碎裂 362
12.1.1 金斯长度的角色 363
12.1.2 无压坍缩 364
12.1.3 扰动的增长 366
12.1.4 数值方法 368
12.1.5 扁椭球和长椭球位形 369
12.2 年轻双星 372
12.2.1 基本性质 372
12.2.2 主序系统 374
12.2.3 成像方法 377
12.2.4 光谱研究 379
12.2.5 周期和偏心率 382
12.2.6 红外伴星和原双星 384
12.3 双星的起源 385
12.3.1 成员星的年龄 385
12.3.2 分裂假说 388
12.3.3 准静态碎裂 390
12.3.4 拉长的云 390
12.3.5 盘的影响 392
12.3.6 潮汐圆化 394
12.4 星群的形成 396
12.4.1 母分子云收缩 396
12.4.2 得出光度函数 397
12.4.3 年龄直方图 401
12.4.4 T星协的消亡 402
12.4.5 疏散星团 404
12.5 大质量恒星和它们的星协 405
12.5.1 最大的恒星质量 405
12.5.2 星团分类 406
12.5.3 重温猎户座 407
12.5.4 OB星协的诞生 410
12.5.5 并合的云核和恒星 412
本章总结 413
建议阅读 413
第四部分 年轻恒星对环境的影响
第13章 喷流和分子外流 419
13.1 来自内埋星的喷流 419
13.1.1 赫比格-哈罗天体 419
13.1.2 喷流动力学和形态 421
13.1.3 弓形激波的光谱 424
13.1.4 扭结的运动 427
13.1.5 巨型流 429
13.1.6 射电观测 431
13.2 分子外流 433
13.2.1 双极瓣 433
13.2.2 窄外流 435
13.2.3 速度嵌套 437
13.2.4 能量和动量 440
13.2.5 热效应和化学效应 442
13.2.6 OMC-1外流 443
13.3 星风的产生：压强效应 444
13.3.1 星风的类型 444
13.3.2 热流 446
13.3.3 阿尔芬波的影响 448
13.4 星风的产生：转动和磁场 449
13.4.1 磁化星风的位形 449
13.4.2 气流动力学 451
13.4.3 临界点 454
13.4.4 盘的作用 456
13.5 喷流传播和卷吸 459
13.5.1 质量输运率 459
13.5.2 作用面 460
13.5.3 交叉激波 462
13.5.4 分子云的卷吸效应 464
本章总结 467
建议阅读 468
第14章 星际脉泽 475
14.1 观测特征 475
14.1.1 W49中的脉泽 475
14.1.2 辐射的强度 478
14.1.3 光变和脉泽斑的成团 479
14.1.4 分子跃迁 482
14.2 脉泽理论：基本原理 483
14.2.1 能级布居 483
14.2.2 反转度 485
14.2.3 增益和饱和 486
14.3 脉泽理论：进一步的考虑 489
14.3.1 谱线窄化 489
14.3.2 几何集束 490
14.3.3 H2O和OH的抽运 492
14.4 追踪喷流和外流 494
14.4.1 喷流和电离氢区 495
14.4.2 团块状外流 497
14.4.3 猎户座脉泽 498
14.4.4 膨胀星团视差 500
本章总结 500
建议阅读 501
第15章 大质量恒星的影响 503
15.1 电离氢区 503
15.1.1 斯特龙根球 504
15.1.2 首次和二次膨胀 505
15.1.3 香槟流 509
15.1.4 发射特征 511
15.2 超致密电离氢区和热云核 513
15.2.1 射电发射的形态 513
15.2.2 窒息电离 515
15.2.3 最致密气体的性质 517
15.3 星风和分子外流 520
15.3.1 辐射加速 520
15.3.2 光学和射电发射 523
15.3.3 X射线的产生 525
15.3.4 大质量外流 526
15.4 气体的光致蒸发 529
15.4.1 盘的辐照 529
15.4.2 盘气体的流出 532
15.4.3 猎户座中的原行星盘 534
15.4.4 球状体的破坏 537
15.4.5 火箭效应 540
15.5 诱发的恒星形成 541
15.5.1 辐射效应 542
15.5.2 超新星遗迹的动力学 544
15.5.3 爆炸波和云 546
15.5.4 气泡和壳层 547
15.5.5 超新星引起的坍缩 549
15.5.6 消失的放射性核素 550
本章总结 552
建议阅读 553
第五部分 主序前恒星
第16章 准静态收缩 559
16.1 恒星的诞生线 559
16.1.1 经验证据 559
16.1.2 理论推导 562
16.1.3 与零龄主序交叉 565
16.2 收缩过程 566
16.2.1 追踪演化 566
16.2.2 完全对流阶段 568
16.2.3 多方分析 571
16.2.4 熵减少 573
16.2.5 辐射主导内核的增长 576
16.3 核反应 577
16.3.1 氘的耗尽 577
16.3.2 锂燃烧 579
16.3.3 进入主序 581
16.4 褐矮星 583
16.4.1 电子简并压 584
16.4.2 演化轨迹 586
16.4.3 观测性质 587
16.5 自转加速和自转减慢 590
16.5.1 测量转动 591
16.5.2 主序的趋势 593
16.5.3 猎户座和昴星团 594
16.5.4 内埋星 597
16.5.5 来自星风理论的见解 599
本章总结 601
建议阅读 601
第17章 金牛座T型星 604
17.1 谱线和连续谱发射 604
17.1.1 光学光谱 605
17.1.2 Hα发射 607
17.1.3 连续谱遮掩 610
17.1.4 红外超 612
17.1.5 X射线和射电流量 613
17.2 外流和内落 616
17.2.1 Hα轮廓 616
17.2.2 禁线发射 619
17.2.3 猎户座YY型星 622
17.2.4 连续谱遮掩的起源 624
17.3 拱星盘 624
17.3.1 尘埃发射：光学厚情形 625
17.3.2 尘埃发射：光学薄情形 628
17.3.3 成像研究 629
17.3.4 盘的出现频次 632
17.3.5 表面辐照和扩张 633
17.3.6 磁效应 636
17.4 时间变化 638
17.4.1 冷斑 638
17.4.2 金牛座T型星的磁场 641
17.4.3 热斑 642
17.4.4 非周期变化 643
17.4.5 猎户座FU的爆发 644
17.5 后金牛座T型星及其他 648
17.5.1 金牛座T型星性质的衰退 648
17.5.2 较老的星协 651
17.5.3 碎屑盘 652
17.5.4 行星形成 654
本章总结 657
建议阅读 658
第18章 赫比格Ae/Be星 661
18.1 基本性质 661
18.1.1 诞生环境 662
18.1.2 小质量伴随星 664
18.1.3 转动 665
18.1.4 光谱特征 666
18.1.5 UX Ori型星 668
18.2 非同调演化 670
18.2.1 热弛豫 670
18.2.2 光度跃变 672
18.2.3 核燃烧 673
18.2.4 恒星脉动 675
18.2.5 不稳定带 677
18.3 热效应和力学效应 678
18.3.1 红外超 679
18.3.2 尘埃包层 681
18.3.3 光致离解区 682
18.3.4 星风 684
18.3.5 X射线发射 687
18.4 气体盘和碎屑盘 688
18.4.1 谱线研究 688
18.4.2 尘埃颗粒的处理 690
18.4.3 主序盘 693
18.4.4 辐射的效应 695
18.4.5 偶发内落 696
本章总结 698
建议阅读 699
第六部分 恒星组成的宇宙
第19章 星系尺度的恒星形成 703
19.1 重访银河系 703
19.1.1 盘中的活动 704
19.1.2 银心 706
19.1.3 施密特定律 708
19.2 其他星系 709
19.2.1 哈勃序列 709
19.2.2 早型和晚型旋涡星系 711
19.2.3 密度阈值 713
19.2.4 不规则星系中的活动 716
19.2.5 本星系群 718
19.3 星暴现象 720
19.3.1 异常的光谱和颜色 720
19.3.2 红外星系 723
19.3.3 并合和潮汐相互作用 725
19.3.4 恒星棒结构 727
19.4 年轻时期的星系 730
19.4.1 G型矮星问题 730
19.4.2 随红移的变化趋势 734
19.4.3 赖曼间断星系 736
19.5 第一代恒星 739
19.5.1 复合和分子合成 739
19.5.2 暗物质的作用 742
19.5.3 原恒星坍缩 744
19.5.4 再电离 745
本章总结 747
建议阅读 748
第20章 物理问题：回看 751
20.1 云 751
20.2 恒星 753
20.3 星系 755
建议阅读 757
附录 A天文学惯例 759
A.1 单位和常量 759
A.2 测光系统 760
A.3 赤道坐标系和银道坐标系 760
附录B 二能级系统 763
附录C 谱线的辐射转移 767
附录D 维里定理的推导 771
附录E 谱线展宽 774
E.1 自然宽度 774
E.2 热展宽、湍动展宽和碰撞展宽 778
E.3 恒星谱形的转动展宽 780
E.4 两个例子：分子云中的H2和CO 783
附录F 激波跃变条件 785
附录G 辐射扩散和恒星不透明度 789
附录H 双星关系的推导 794
附录I 多方积分的计算 797
表、图和照片 799
索引 815
彩图
图形列表
图1.1 银河系中巨分子云的示意图 4
图1.2 猎户座分子云成图 5
图1.3 猎户座中的暗云 6
图1.4 猎户座分子云的红外图像 7
图1.5 猎户座星云的光学和红外图像 8
图1.6 猎户座星云的膨胀 9
图1.7 KL星云的中红外（19μm）连续谱辐射 9
图1.8 金牛座-御夫座中的暗云 10
图1.9 金牛座-御夫座的12C16O图像 11
图1.10 金牛座-御夫座的13CO图像和红外图像 12
图1.11 金牛座-御夫座中心区域的12C16O图像 13
图1.12 致密云核TMC-1C 14
图1.13 L1551的12C16O图像 14
图1.14 太阳附近的1094颗恒星的颜色星等图17
图1.15 1M⊙恒星在理论赫罗图上的演化轨迹 18
图1.16 主序星中的能量输运 18
图1.17 主序前恒星中的能量输运 20
图1.18 主序前恒星的演化轨迹 21
图1.19 银河系的两幅图像 25
图1.20 M51的图像 25
图1.21 M51的12C16O图像 26
图1.22 银河系中恒星和气体的循环 27
图2.1 21cm线的起源 31
图2.2 被中性氢气体部分遮挡的类星体的射电频谱 32
图2.3 银河系中H2、中性氢和电离氢气体的面密度 33
图2.4 猎户星云1.3cm连续谱辐射 35
图2.5 星际气体温度和压强的理论预言 37
图2.6 银河系中性氢气体的运动 39
图2.7 星际消光曲线 42
图2.8 比强度Iν的定义 43
图2.9 光通过尘埃颗粒 44
图2.10 星际介质对星光的衰减 45
图2.11 黑体谱的比强度Bν（T） 47
图2.12 尘埃颗粒散射导致的光偏振 52
图2.13 二向消光导致的偏振 53
图2.14 反射星云NGC7023的近红外辐射 54
图2.15 一种PAH候选体的发射 55
图3.1 银道面上12C16O典型的2.6mm谱线轮廓59
图3.2 太阳位置之内巨分子云的银河系分布 60
图3.3 玫瑰分子云 61
图3.4 玫瑰分子云的13C16O分布图 61
图3.5 位置-速度图 62
图3.6 玫瑰分子云中的团块质量分布 63
图3.7 暗云复合体蛇夫座ρ中的Hi发射线轮廓 64
图3.8 疏散星团附近的分子气体质量作为星团年龄的函数 65
图3.9 分子云整体动能T和引力势能W的比 70
图3.10 分子云的三维速度弥散与其直径的函数关系 71
图3.11 致密云核L260NH31.3mm谱线的轮廓 72
图3.12 致密云核L1489的NH3、CS和12C18O谱线合成分布图73
图3.13 致密云核分布和NH3速度宽度ΔVFWHM的函数关系 74
图3.14 扁椭球和长椭球的投影视图 75
图3.15 扁椭球截面内的几何关系 76
图3.16 致密云核L63的NH3的1.3cm谱线成图观测和1.3mm连续谱成图观测 77
图3.17 蛇夫座ρ复合体中的暗云 78
图3.18 致密云核L1251A的转动 79
图3.19 蛇夫座中的Bok球状体B68的光学照片 80
图3.20 Bok球状体B335的核和包层 81
图3.21 Bok球状体B335中气体温度和nH的函数关系 82
图4.1 近红外波段的颜色-颜色图 86
图4.2 内埋星团IC348的颜色-颜色图 87
图4.3 蛇夫座ρ暗云复合体中三颗恒星的光谱能量分布 89
图4.4 英仙座中0型源L1448/mm的光谱能量分布 89
图4.5 蛇夫座ρ的L1688区域中90颗恒星的K波段光度函数 90
图4.6 L1688中55颗蛇夫座ρ星的热光度函数 91
图4.7 近邻T星协和内埋星团在银盘内的分布 94
图4.8 金牛座-御夫座中的恒星团 95
图4.9 四个星协的赫罗图 96
图4.10 豺狼座中的恒星和分子气体 97
图4.11 蝘蜓座区域发射X射线的恒星组成的晕 98
图4.12 NGC2264中的恒星和气体 99
图4.13 热光度函数 100
图4.14 最近的OB星协在银河系中的分布 104
图4.15 天蝎座-半人马座OB星协中的子星群 105
图4.16 天蝎座上部子星群的初始位形的重构 106
图4.17 天蝎座上部子星群的主序终结拐点 107
图4.18 猎户座OB星协中的子星群 108
图4.19 银盘上的12C16O辐射远红外点源的分布 110
图4.20 四个疏散星团的赫罗图 114
图4.21 太阳附近恒星的一般光度函数 117
图4.22 太阳附近恒星的初始质量函数 119
图4.23 经验质量函数 121
底片1 猎户座B中的NGC2024星团 124
底片2 S106双极星云 124
底片3 双子座OB1星协中的三个电离氢区 125
底片4 双子座OB1星协 125
底片5 赫比格Be星BD+40.4124周围区域 126
底片6 NGC7538 126
底片7 密集星团NGC3603 127
底片8 剑鱼座30 127
图5.1 离子分子反应的力学 132
图5.2 猎户座中两个区域的亚毫米频谱 134
图5.3 银心附近被加热的尘埃在800μm处的连续谱辐射 135
图5.4 H2的头两个振动态的转动能级 138
图5.5 作为原子核间距离函数的H2势能 139
图5.6 12C16O基态振动态（v=0）的转动能级 142
图5.7 12C16O的J=1→0线的辐射 143
图5.8 三次不同时间观测的猎户座BN天体的近红外光谱 144
图5.9 内埋恒星源SSV13的高分辨率近红外光谱 145
图5.10 NH3的分子结构 146
图5.11 NH3的无力矩运动 146
图5.12 NH3的转动能级 147
图5.13 NH3的反转 148
图5.14 NH3（1,1）态反转线的分裂 148
图5.15 H2O的分子结构 149
图5.16 H2O的转动能级 150
图5.17 OH的无力矩运动 153
图5.18 OH的转动态 153
图5.19 OH中Λ双重态的物理起源 154
图6.1 CO的三种同位素分子的J=1→0谱线的强度轮廓 159
图6.2 推导13C16O和氢的总柱密度关系的步骤 162
图6.3 通过恒星计数得到分子云AV的方法 163
图6.4 推导NH3反转谱线假设的分子云几何 166
图6.5 L1489致密云核中NH3（1,1）的理论发射谱 167
图6.6 对英仙座B1云以及中心内埋星的分子谱线观测 170
图6.7 OH基态转动态的塞曼分裂 172
图6.8 1665MHz附近三条OH谱线的强度和偏振态 173
图6.9 OH的V频谱 175
图7.1 观测到的宇宙线粒子流量 180
图7.2 磁场中宇宙线质子的螺旋运动 180
图7.3 弥散云中形成OH的反应序列 183
图7.4 星际辐射场的平均强度 185
图7.5 紫外光子和星际尘埃的相互作用 187
图7.6 距离主序前恒星0.1pc处的X射线平均强度 189
图7.7 恒星X射线加热的分子云 190
图7.8 Oi和Cii电子基态的精细结构分裂 192
图7.9 产生光学厚谱线的最高阶CO转动能级J的图 195
图8.1 分子云的示意图 201
图8.2 分子云低密度区域的温度轮廓 203
图8.3 H2在云表面的光致离解 204
图8.4 云表面内H2的积聚 207
图8.5 暴露在星际远紫外辐射中的分子气体的化学变化 208
图8.6 一块分子云中较高密度区域中的温度分布 210
图8.7 暗云或致密云核中HCO+产生和破坏的主要反应 211
图8.8 猎户座马头星云中光学照片的负片 217
图8.9 H2发射的激发图220
图8.10 被激波作用过的分子云中的气体温度和氢的数密度 222
图8.11 磁化流体中的激波 227
图8.12 分子云中连续激波的结构 229
图8.13 沃尔德不稳定性的来源 231
图9.1 球形等温分子云中的无量纲引力势和密度 239
图9.2 压强束缚等温球的无量纲质量 240
图9.3 等温云中的稳定性转变 242
图9.4 自引力等温气体中平面波和声波的色散关系 244
图9.5 研究转动云的坐标系 246
图9.6 庞加莱-瓦弗定理的图示 247
图9.7 等密度线 249
图9.8 转动等温云中无量纲质量作为密度对比度的函数 250
图9.9 处于转动平衡的临界无量纲分子云质量 250
图9.10 磁通冻结的证明 256
图9.11 磁支撑云的一个象限（示意图） 258
图9.12 等密度线 261
图9.13 磁化平衡态的临界无量纲质量 262
图9.14 穿插了均匀磁场B0的冷平板的引力稳定性 264
图9.15 传播矢量k和背景磁场B0、磁场的扰动δB以及磁流体动力学波中的流体速度δu的关系 268
图10.1 磁化云中的双极扩散 279
图10.2 准静态收缩分子云的磁通量损失（示意图） 280
图10.3 收缩的磁化云的数值模拟 281
图10.4 图10.3中收缩云中心密度的增长 282
图10.5 坍缩等温球的速度轮廓 288
图10.6 两个坍缩等温球中的质量吸积率的演化 289
图10.7 由内而外坍缩中的稀疏波（示意） 290
图10.8 致密云核的起源（示意） 294
图10.9 坍缩云中的磁通量损失 295
图10.10 磁重联的拓扑结构（示意） 296
图10.11 收缩分子云中磁力线的扭曲 297
图10.12 磁力线的转动扭曲（示意） 298
图10.13 磁力矩的推导 299
图10.14 转动圆柱的磁制动 301
图10.15 转动内落中的抛物线轨道 303
图10.16 流体元的运动轨迹 304
图10.17 流体元的运动轨迹 305
图10.18 坍缩转动云中的流线和等密度线 307
图11.1 首次云核中心温度的演化 313
图11.2 球对称原恒星和它的内落包层的结构 315
图11.3 1M⊙的球对称原恒星的尘埃包层的温度 318
图11.4 转动原恒星包层中的二维温度分布 319
图11.5 小质量原恒星对光度的贡献 322
图11.6 不同初始半径的球形原恒星的质量-半径关系 324
图11.7 辐射稳定性的判据 325
图11.8 原恒星质量-半径关系 328
图11.9 1M⊙原恒星的光度 329
图11.10 薄盘近似的物理基础 331
图11.11 转动原恒星坍缩过程中的流线碰撞 331
图11.12 原恒星吸积盘的早期膨胀 333
图11.13 原恒星吸积盘中的质量输运率 334
图11.14 拱星盘中的扭转 335
图11.15 转动吸积盘的引力稳定性 337
图11.16 原恒星吸积盘中双臂螺旋波的发展 338
图11.17 原恒星盘中的质量输运 339
图11.18 原恒星中对流的结束 342
图11.19 氘壳层燃烧的开始 343
图11.20 原恒星中氘燃烧的四个阶段 343
图11.21 球对称原恒星中的质量-半径关系 344
图11.22 氢聚变的CN循环 346
图11.23 辐射压可能引起的转动内落的偏转（示意） 349
图11.24 L1489中的I型源IRAS04016+2610的光谱能量分布 352
图11.25 B335中的0型源的光谱能量分布 354
图11.26 B335方向的两条CS发射线 356
图11.27 光学厚发射线自蚀的起源 357
图11.28 内落对分子发射线不对称性的贡献 358
图12.1 均匀密度无压球的坍缩 365
图12.2 坍缩无压球中的密度作为时间的函数 366
图12.3 转动球状云的坍缩 370
图12.4 转动球坍缩的数值结果 371
图12.5 密度均匀的转动椭球的坍缩372
图12.6 双星的运动 373
图12.7 太阳附近主序双星的周期分布 375
图12.8 G型矮星和M型矮星中主星和次星质量比的分布 376
图12.9 轨道偏心率作为G型矮星双星的周期的函数 376
图12.10 金牛座T型星双星系统的近红外阵列观测 378
图12.11 月球对双星金牛座DF的掩星 379
图12.12 三个主序前双星的径向速度作为轨道相位的函数 380
图12.13 主序前双星的周期分布 382
图12.14 轨道偏心率作为主序前双星周期的函数 383
图12.15 双星御夫座UY的光谱能量分布 384
图12.16 分光双星中的成员星在赫罗图上的位置 387
图12.17 三个主序前目视双星系统在赫罗图上的位置 388
图12.18 快速转动云的碎裂 389
图12.19 拉长的云的两种坍缩模式 392
图12.20 吸积盘被经过的伴星破坏 394
图12.21 围绕双星的吸积盘中心间隙的清空 394
图12.22 双星中主星的潮汐扭转 395
图12.23 正在形成的星团中原恒星和主序前天体之间的质量转移 398
图12.24 模型星团中光度函数的演化 399
图12.25 蛇夫座ρ星团中理论热光度函数和经验热光度函数的比较 401
图12.26 T星协的年龄直方图402
图12.27 猎户座星云星团的分子气体和恒星的图像 407
图12.28 猎户座星云星团的热光度函数 408
图12.29 猎户座星云星团的赫罗图 409
图12.30 猎户座星云星团的年龄直方图 410
图13.1 HH111喷流的两条长缝光谱 422
图13.2 HH46/47喷流和形成它们的Bok球状体的光学照片 423
图13.3 HH32A的Hα发射线轮廓 424
图13.4 弓形激波和谱线轮廓 425
图13.5 观测到的HH34喷流（HH34S）主弓形激波附近的自行矢量 428
图13.6 HH212喷流的近红外（K波段）图像 429
图13.7 和HH34喷流相伴的巨型赫比格-哈罗流 430
图13.8 VLA1喷流在6cm的射电干涉仪成图 432
图13.9 L1551/IRS5分子外流的12C16O（J=1→0）轮廓 434
图13.10 英仙座中的IRAS03282外流的成图 435
图13.11 L1551/IRS5外流中蓝移瓣的通道图 437
图13.12 VLA1623外流和L1551/IRS5的位置-速度图 438
图13.13 L1551/IRS5、NGC2071和VLA1623中,总质量作为径向速度的函数 439
图13.14 外流机械能光度作为0型和I型源热光度的函数 441
图13.15 L1157外流的NH3（1,1）和NH3（3,3）谱线成图 443
图13.16 热压强驱动的球形等温星风中的速度作为半径的函数 447
图13.17 恒星磁场被以角速度α向逆时针方向拖拽 451
图13.18 来自在恒星表面为偶极场的磁场的星风气流的示意图 455
图13.19 恒星吸积盘相互作用的数值模拟 458
图13.20 变化的喷流中双重激波的形成 461
图13.21 变化喷流中的作用面结构 461
图13.22 入射激波和反射激波 463
图13.23 卷吸外流中加速的本质 465
图13.24 外流瓣的环形切片 466
底片9 HH1/2喷流 471
底片10 HH111喷流中Hα/[Sii]强度比 472
底片11 HH111、HH46/47和HH34喷流 473
底片12 HH211分子外流 473
底片13 OMC-1中的分子外流 474
图14.1 W49N中的超致密电离氢区组成的环 476
图14.2 W49N的22GHz光谱 477
图14.3 W49N中H2O脉泽的三维运动 477
图14.4 NGC6334F的15GHz连续谱发射以及H2O脉泽和OH脉泽 480
图14.5 SSV13中的四条低分辨率H2O脉泽光谱 481
图14.6 二能级系统的激发温度 484
图14.7 控制脉泽跃迁的能级布居的物理过程 485
图14.8 脉泽强度的放大 488
图14.9 脉泽集束 491
图14.10 电离氢区激波后壳层中OH脉泽的放大 493
图14.11 W75N中H2O脉泽的喷流状位形 495
图14.12 L1448中的分子外流和H2O脉泽 496
图14.13 W49N中的H2O脉泽的速度作为距离碰撞中心角距离的函数 498
图14.14 猎户座BN-KL区域中的SiO脉泽团 499
图15.1 电离波前传播进入数密度为n0H的氢云 506
图15.2 球形电离氢区的第二阶段膨胀 508
图15.3 香槟流的数值模拟 510
图15.4 电离氢区S88B 510
图15.5 电离氢区M16中的象鼻 512
图15.6 超致密电离氢区G5.89-0.39的光谱能量分布 514
图15.7 超致密电离氢区的形态 515
图15.8 电离氢区G29.96-0.02附近的热云核 518
图15.9 内埋星IRAS20216+4104周围的热云核 519
图15.10 紫外光子被运动离子共振散射 520
图15.11 超巨星船尾座ζ的射电辐射超出 524
图15.12 船尾座ζ的X射线发射 525
图15.13 辐射驱动星风的不稳定性 526
图15.14 大型外流G192.16-3.82 527
图15.15 分子外流中的质量输运率作为驱动恒星光度的函数 528
图15.16 内埋星MWC349的射电辐射 530
图15.17 大质量恒星周围的盘的光致蒸发 531
图15.18 大质量恒星周围的盘的电离波前内 532
图15.19 猎户座原行星盘的两个例子 535
图15.20 原行星盘气体的光致蒸发 536
图15.21 玫瑰星云中一个彗星状球状体的Hα光学照片 538
图15.22 球形的球状体的光致蒸发 539
图15.23 火箭效应导致的球状体加速和质量损失 541
图15.24 电离氢区S199中的球状体13的光学图像 542
图15.25 受到电离辐射的球状体的数值模拟 543
图15.26 超新星遗迹IC443 546
图15.27 林德布拉德环的膨胀 548
图15.28 激波导致的分子云坍缩的数值模拟 550
图15.29 阿连德陨石中的26Mg超出 551
图16.1 猎户座星云星团中恒星按光度的分布 561
图16.2 驱动分子外流的可见恒星在赫罗图中的分布 562
图16.3 质量吸积率M的变化对理论诞生线的影响 564
图16.4 对流不稳定性的临界光度 570
图16.5 固定质量和半径的恒星中三种可能的内部熵分布 571
图16.6 n=3/2的多方球的函数θ（ξ） 572
图16.7 0.6M⊙的主序前恒星的收缩 575
图16.8 0.2M⊙、0.6M⊙和1.0M⊙的主序前恒星的演化轨迹 577
图16.9 主序前恒星中的锂吸收 580
图16.10 主序前锂消耗的理论预测 581
图16.11 [Li/H]的观测值作为有效温度的函数 582
图16.12 0.09M⊙和0.07M⊙的收缩天体的中心温度作为时间的函数 584
图16.13 非常小质量的恒星和褐矮星的演化轨迹 587
图16.14 褐矮星GI229B的光学图像 588
图16.15 M型矮星（实心圆圈）、L型矮星（空心圆圈）和T型矮星（实心圆圈）的近红外颜色-颜色图 590
图16.16 一颗金牛座T型星的转动展宽 592
图16.17 主序场星的转动速度 593
图16.18 所选星团中的G型恒星和太阳的Veq sini的平均值 594
图16.19 昴星团中266颗恒星的Veqsini的光谱测量值 595
图16.20 猎户座星云星团中330颗恒星的赤道转动速度Veq 596
图17.1 三颗金牛座T型星的中分辨率光谱 606
图17.2 吸收线等值宽度的定义 608
图17.3 Hα发射的演化 609
图17.4 经典金牛座T型星中的遮掩流量 611
图17.5 图17.1中的三颗恒星的宽度光谱能量分布 612
图17.6 金牛座T型星的Hα的等值宽度 614
图17.7 V773Tau的稳态X射线发射的光谱能量分布 614
图17.8 两个有代表性的Hα轮廓 617
图17.9 DG Tau的微型喷流 619
图17.10 [Oi]6300的两条代表性的谱线轮廓 620
图17.11 金牛座T型星[Oi]6300等值宽度对去红化的KL色指数的图 622
图17.12 猎户座YY型星S CrA的巴耳末线轮廓 623
图17.13 拱星盘的尘埃发射 626
图17.14 有尘埃盘以及有一个中心有洞的盘的恒星的光谱能量分布 627
图17.15 GM Aur的12C16O发射的等值线 630
图17.16 GGTau的1.4mm连续谱辐射成图 631
图17.17 一小块盘区域被球形恒星辐照 633
图17.18 扩张盘的辐照 635
图17.19 弱线金牛座T型星V410 Tau在V波段的相位折叠的光变曲线 636
图17.20 具有冷斑和热斑的恒星的流量的理论变化范围 640
图17.21 V410Tau的多普勒成像 641
图17.22 三颗光学爆发猎户座FU型星的历史光变曲线 645
图17.23 EX Lup在20世纪50年代的爆发 647
图17.24 近红外超随时间的下降 649
图17.25 金牛座、昴星团和毕星团的积累X射线光度函数 650
图17.26 金牛座-御夫座和昴星团中Lii6708吸收线的等值宽度 650
图17.27 波江座周围的碎屑盘 653
图17.28 根据理论,行星形成的基本要素 655
图18.1 人马座中的NGC6530星团的赫罗图 662
图18.2 NGC7129区域的三颗赫比格Ae/Be星 664
图18.3 光谱测量的赫比格Ae/Be星的转动速度 666
图18.4 赫比格Be星和B6型主序星的光学光谱 667
图18.5 恒星UX Ori的表观V星等作为BV颜色的函数 669
图18.6 UX Ori现象的理论解释 670
图18.7 3.5M⊙恒星的热弛豫 671
图18.8 三颗中等质量恒星在赫罗图中的演化 673
图18.9 CNO双循环耦合的反应 675
图18.10 赫比格Ae星V351Ori的振荡 676
图18.11 赫罗图中的主序前不稳定带 678
图18.12 三颗有代表性的赫比格Ae/Be星的光谱能量分布 679
图18.13 赫比格Ae星AB Aur的Hα观测轮廓 685
图18.14 在接连两晚上拍摄的AB Aur中的Mgii h和k的轮廓 686
图18.15 AB Aur中的Mgii k吸收坑的边缘速度Vmax的时间变化 687
图18.16 恒星AB Aur和HD163296周围的13C16O（J=1→0）发射的干涉成像 689
图18.17 来自AB Aur和较老恒星HD100546的中红外发射光谱 691
图18.18 靠近主序或在主序上的中等质量恒星的光谱能量分布 692
图18.19 四颗主序A型星周围的碎屑盘 693
图18.20 坡印廷-罗伯特森阻力的机制 696
图18.21 向绘架座β的偶发内落的证据 697
图19.1 单位面积银盘的恒星形成率705
图19.2 银心附近的五合星团 707
图19.3 四个样本星系横跨哈勃序列710
图19.4 星系色指数BV作为哈勃类型的函数 711
图19.5 沿哈勃序列的星系光谱 712
图19.6 场星系和室女团中的星系的Hα和[Nii]组合的等值宽度 712
图19.7 单位盘面积的恒星形成率作为总气体面密度的函数 713
图19.8 旋涡星系盘中总的气体密度作为半径的函数 714
图19.9 大麦哲伦云中一个OB星协的星风产生的N70壳层的Hα图像 717
图19.10 Leo I星系的颜色星等图和恒星形成历史 719
图19.11 NGC185中的16000颗恒星的颜色星等图和恒星形成历史 720
图19.12 在V波段看到的不规则矮星系NGC1569的中心部分 721
图19.13 星系的颜色-颜色图722
图19.14 三个星系的光谱能量分布 724
图19.15 极亮红外星系Arp220的光学图像 725
图19.16 天线星系 726
图19.17 两个相互作用星系中恒星和气体的数值模拟 728
图19.18 有棒结构的星系的光学图像 729
图19.19 太阳附近的231颗恒星的氧丰度分布 733
图19.20 星系密度作为I波段星等的函数 735
图19.21 显示为红移的函数的全局体积恒星形成率 736
图19.22 赖曼间断技术 738
图19.23 膨胀宇宙中分子丰度的增长.741
图19.24 在宇宙膨胀中辐射和物质温度的下降 741
图19.25 以M=4×10.3M⊙yr.1吸积的原恒星的质量-半径关系 745
图19.26 甘-皮特森效应 746
图A.1 赤道坐标系 761
图A.2 银道坐标系 761
图B.1 控制二能级系统布居数的过程 763
图B.2 激发温度Tex作为周围密度ntot函数的变化 766
图C.1 辐射在气体介质中的传播 767
图E.1 多普勒和洛伦兹谱形 777
图E.2 一颗旋转恒星的几何 781
图E.3 谱线的转动展宽 783
图F.1 含有激波流体的管子的一部分 785
图G.1 辐射强度随角度的变化 790
图G.2 具有太阳丰度的气体的罗斯兰平均不透明度作为温度的函数 793
图H.1 双星系统中一颗星的椭圆轨道 794
表格列表
表1.1 主序星的性质 22
表2.1 太阳系和M42中的元素丰度 35
表2.2 星际介质的相 40
表3.1 分子云的物理性质 58
表4.1 最近的R星协 102
表4.2 最近的OB星协 105
表4.3 最近的疏散星团 112
表5.1 一些有用的分子 136
表7.1 云的加热和冷却 178
表9.1 塞曼分裂测量磁场 252
表14.1 恒星形成区显著的脉泽线 483
表15.1 大质量恒星的紫外辐射 504
表16.1 理论诞生线 563
表16.2 小质量主序前恒星的演化 569
表17.1 经典金牛座T型星中的主要发射线 606
表17.2 经典和弱线金牛座T型星 609
表18.1 中等质量主序前恒星的演 化674
表18.2 有碎屑盘的近邻恒星 694
表19.1 一些近邻星系的性质 718
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