解析天文学实现图解天体特征的重要分析工具——周坚图

周坚

解析天文学实现图解天体特征的重要分析工具——周坚图

周坚/2013年9月11日

解析天文学（Analytic Astronomy），又称为坐标天文学（Coordinate Astronomy），是使用代数方法进行研究的天文学，2008年6月29日发现的周坚定律就是它的理论基础，2009年3月8日创立的解析宇宙学（著作权登记证号是：2009-A-020687）的解析观点促成了它的提出。那么，解析天文学能够为我们带来什么呢？就让我们通过具体的实际应用来回答这个问题吧

我们已经讲过，解析天文学是采用数值的方法来定义天体的静态特征、动态特征和演化特征，并从中提取观测数据的信息，而这种观测数据信息的输出是以方程或方程组的形式出现，而这些方程或方程组最基本的就是解析天文学常用公式一览表所列那六个【ZHOU-Jian-2013024/2013年8月13日】，现在我们将常用公式（1）、（2）、（3）展开，绘制成这幅编号为ZHOU-Jian-2013033的坐标图，在解析天文学中就称之为周坚图(ZHOU Jian diagram)，它是实现求解一切天体的静态特征、动态特征和演化特征最有利而重要的分析工具【或许我们认为笔者用自己的名字这样命名这种重要的分析图不符合常规，但在这个新理论还是非主流理论的前提下，笔者只能这样不按规矩的出牌，就像伽利略跑到比萨斜塔上同时抛下同样大小但材质不同的两个球而不遵守常规行事一样，无论如何，他们的异常举动都是为了验证他们所发现的新自然规律，让我们人类尽快理解和认识这些新自然规律，最终早日让这些新自然规律为我们人类服务】。

周坚图，它是将解析天文学常用公式（1）、（2）和（3）这3个常用公式在坐标图上展开的一种分析图，在图中，它的纵坐标是我们能够直接观测到的视星等坐标，它直接反映了我们观测到天体的视亮度特征，它的横坐标是周坚红移坐标以及对应的光（电磁辐射）传播距离坐标和传播时间坐标，它直接反映了光（电磁辐射）在传播到我们（观测者）面前所发生的一切。

就红移而言，由于在宇宙观测中，在我们观测到的红移中，不仅存在着光（电磁辐射）在传播过程中的周坚效应所产生的周坚红移（此前认为是宇宙学红移），而且还存在着天体相对运动的多普勒效应所产生的多普勒红移，这使我们观测到的天体红移是一个周坚红移和多普勒红移的混合结果【对于某些异常致密天体来说，比如中子星等，还包含引力效应所产生的引力红移，但绝大部分天体的引力红移非常微小，为使天文问题简单化，在解析天文学中将引力红移排除在外忽略不计】，这为我们直接观测周坚红移带来不便，但是，在天体距离远到一定程度后，情况就发生了质的变化，即由于天体相对运动的多普勒效应所产生的多普勒红移相对是有限的，而光（电磁辐射）在传播过程中的周坚效应所产生的周坚红移相对是无限的，因此天体的红移在距离相对较近情况下，其中的多普勒红移就起主导作用，在距离相对较远情况下，其中的周坚红移就起主导作用，这就为我们提供了有利的研究途径，这也是我们在观察距离较近天体时发现红移天体和蓝移天体共存，而在观察距离较近天体时就只能发现红移天体的真正原因，其实不论距离的远近，即便是在相对我们的宇宙边缘的天体，多普勒红移天体和多普勒蓝移天体都是同样存在的。

为了实现对一切天体的静态特征、动态特征和演化特征的图形求解（图形求解非常直观），我们在周坚图中同时绘制出它们一一对应的无数条等绝对星等线，为清晰起见，我们让它们之间保持10等的间隔，并用不同的颜色来表达含有各种特定意义的等绝对星等线，具体情况如下。

1、恒星演化起始线。恒星演化起始线是一条绝对星等M=16等的等绝对星等线（在周坚图中处在上方的红色曲线所示），它的特定含义是隔离星云和星际尘埃与恒星的分界线，从观测的角度来说，无论天体距离的远近情况如何，在这条红色曲线之上的天体，它们不是行星就是星云，乃至星际尘埃等，而在这条红色曲线之下的天体，它们就在星云中心开始了轻核聚变核反应，从而形成原恒星，直至演化成真正意义上的恒星。

2、恒星演化终止线。恒星演化终止线是一条绝对星等M=-10等的等绝对星等线（在周坚图中处在下方的红色曲线所示），它的特定含义是隔离恒星（包含原恒星）与星系、星系团的分界线，其中还包括超新星，从观测的角度来说，无论天体距离的远近情况如何，在这条红色曲线之上的天体，它们不是原恒星就是恒星，而在这条红色曲线之下的天体，它们就是星系、星系团等天体了，当然还包括核能消耗殆尽的恒星——超新星了。

3、恒星演化区。恒星演化区是在恒星演化起始线与恒星演化终止线之间的区域，它的特定含义是恒星演化的特定区域，从观测的角度来说，无论天体距离的远近情况如何，在这个区域在内的天体都在进行着原恒星乃至恒星的演化过程，这个演化过程的结果就是核能与万有引力能相互抗衡达到一个动平衡的结果。

4、原恒星演化线。原恒星演化线是一系列原恒星演化过程所对应的等绝对星等线，为清晰起见，图中只绘制了光谱类型分别为M0V、K0V、G0V、F0V、A0V、B0V和O3V的等绝对星等线（图中深绿色曲线所示），只要原恒星周围的星云等物质充足，原恒星的演化路径就会沿着M0V、K0V、G0V、F0V、A0V、B0V，最终演化到O3V等为止，无论原恒星演化到那个阶段，只要原恒星失去了俘获星云等星际尘埃物质的时候，此时此刻的原恒星就脱颖而出成为真正意义上的恒星。

5、太阳等绝对星等线。太阳等绝对星等线是光谱类型为G2V型的等绝对星等线（图中在恒星演化区中的红色虚曲线所示），我们赖以生存的太阳就在左下角红色五角星所示位置（视星等m=-27等，绝对星等M=6.87等），随着相对观测者距离的不断远去，观测者观测到的视亮度就会沿着这条红色虚曲线不断变暗。

6、银河系等绝对星等线。银河系等绝对星等线是绝对星等值为-20.6等的等绝对星等线（图中最下方的红色虚曲线所示），我们人类就居住在银河系中，就在银河系的太阳系内的第三颗行星——地球上对宇宙进行观测，当然我们人类现在还不可能遨游到银河系之外来观测我们自己居住的银河系，但在其它星系中的“我们”就能够观测我们的银河系，“他们”作为其它星系中的观测者对银河系的观测，随着作为观测者的“他们” 相对银河系距离的不断远去，观测者观测到银河系的视亮度就会沿着这条红色虚曲线不断变暗。

7、Ia超新星光极大等绝对星等线。Ia超新星光极大等绝对星等线是绝对星等值为-19.5等的等绝对星等线（图中靠近最下方的红色虚曲线上方的红色虚曲线所示），随着作为观测者的我们相对Ia超新星距离的不断远去，我们观测到Ia超新星光极大时刻的视亮度就会沿着这条红色虚曲线不断变暗。

【图中含有各种特定意义的等绝对星等线是依据赫罗图、Ia超新星和星系等的研究结果绘制】