对于维度建模的理解

维度模型是数据仓库领域大师Ralph Kimball 所倡导，以分析决策的需求出发构建模型，构建的数据模型为分析需求服务，因此它重点解决用户如何更快速完成分析需求，同时还有较好的大规模复杂查询的响应性能。

维度建模是 数据仓库/商业智能 项目成功的关键，为什么这么说，因为不管我们的数据量从GB到TG还是到PB，虽然数据量越来越大，但是数据展现要获得成功，就必须建立在简单性的基础之上，而维度建模就是时刻考虑如何能够提供简单性，以业务为驱动，以用户理解性和查询性能为目标。

维度建模：维度建模是专门应用于分析型数据库、数据仓库、数据市集建模的方法。数据市集可以理解为一种“小型的数据仓库” 维度建模指导我们在数据仓库中如何建表

维度建模分为两种表：事实表和维度表

事实表：必然存在的一些数据，像采集的日志文件，订单表，都可以作为事实表

特征：是一堆主键的集合，每个主键对应维度表中的一条记录，客观存在的，根据主题确定出需要使用的数据

维度表：维度就是所分析的数据的一个量，维度表就是以合适的角度来创建的表，分析问题的一个角度：时间、地域、终端、用户等角度

维度建模的三种模式

星形模式：以事实表为中心，所有的维度表直接连在事实表上，最简单最常用的一种

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雪花模式：雪花模式的维度表可以拥有其他的维度表，这种表不易维护，一般不推荐使用

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星座模型：基于多张事实表，而且共享维度信息，即事实表之间可以共享某些维度表

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天文学是最伟大的科学之一，其主题是我们生活的整个宇宙。而变星则是这些科学难题中的一部分，其主要研究在可测量的时间尺度上，恒星发生变化的过程和原因，甚至是关于星系和整个宇宙的更多知识。宇宙中的恒星似乎永远闪耀着恒定的光芒，但这些恒星的实际亮度却各不相同。从我们在站在地球上的角度来看，恒星看上去的亮度，主要取决于它与地球之间的距离、以及其实际的内在亮度。物理系统的行为会受到宇宙所引导的潜在物理定律的控制，研究变星可以告诉得出这些恒星的物理特性，并且通过扩展，知晓所有恒星的物理特性。因此，而研究变星也是学习恒星的最好方法之一。那么，到底什么样的恒星是变星？在恒星进化的过程中，变星又会如何告诉我们、关于我们生活的这个真实的宇宙。

变星种类涉及恒星演化的各阶段

科学家们对地外天体的探索，包括了其他行星、太阳、其他恒星、星系，甚至整个宇宙。并在这个过程中通过望远镜来观测宇宙以收集数据。虽然我们无法“试验”宇宙，并触摸恒星和星系，但我们仍然可以通过观察来了解宇宙。而其中的很大一部分都是植根于另一门基础科学，它叫做物理科学，因为管理物理世界的物理定律，也同样适用于宇宙中的任何地方。而关于变星的研究，就是天文学中的一个特定领域，科学家们可以通过测量它们随着时间的推移，所表现的亮度变化来研究，并在被称为光线曲线的图形上绘制变化。

什么是变星？当恒星的行为之一亮度发生变化，便会被称为变星，并且这些亮度的变化是由该恒星内部、表面或周围发生的事情所引起的。变星的种类繁多，会涉及到恒星演化的各个阶段。比如，在二元系统中，当一颗恒星从另一颗恒星的前面通过，便会阻挡了我们眼睛看到的一些光线；又或是二进制中的一颗星，可能会从它的伴侣那里吸收物质，从而变得更加明亮；而恒星本身也可能会有所不同，比如我们的太阳，在它的表明有时还有耀斑或黑子；它们甚至可能因为自己本身而变化，因为它们的表面可能像气球一样反复膨胀和放气，而表面区域或温度的变化，都会使它们的光度发生改变。

通过变星可研究恒星的物理特性

变星反映了一个重要事实，即宇宙总处在不断地变化之中，宇宙很大、恒星和星系距离很远，而它们在时间尺度上发生的变化，又远远超过我们所能看到的。在人的一生中，天空中的大多数物体似乎根本没有变化，包括恒星、星云和星系。但变星却可以在我们能够观察到的时间尺度上发生变化，研究人员已经发现，恒星在时间尺度上从几毫秒到几百年不等。它们中的每一个都可以通过其变化，告诉我们一些关于自身的信息，这些变星所提供的信息，使我们能够更好地理解宇宙中更大的图景。在天文学中有一个关键概念，那就是恒星会随着时间的推移而变化。

虽然科学家们无法观察到长时间尺度的恒星演化，但我们又是如何知道它的发生？有许多证据可以表明我们目前对恒星演化的理解，其中一个是对核物理的理解，这个理论阐释了为什么恒星会发光，以及恒星有大量、但有限的燃料来源可产生热量；而另一个证据，则是对恒星星团的观测研究，恒星群在同一时间和地点诞生，以及星团的性质取决于它们的年龄。实际上，变星往往提供了研究单个恒星物理特性的最佳方法，它们的变化将它们变成了恒星物理学的“实验室”，而关于恒星物理性质的证据，也来自变星的研究，每当有人观察变星时，他们就会收集恒星表现的证据。

研究人员可以建立为什么恒星变化的假设，然后用收集到的所有数据来测试这些假设，每一个证据都提供了不同的测试，每个测试都允许将之前的假设进行改进，并更准确地描述恒星变化的原因。当我们能够充分了解个体恒星，我们就可以开始学习变星的类别。最终，通过整合所有模型和不同类型恒星的描述，了解所有其他的恒星，无论其是否发生变化，都可以更好地了解恒星是什么、以及它们的进化过程。

恒星的诞生之极端而年轻的变星

当我们在一年的最初几个月仰望夜空时，可以看到天空中的两个巨大的星座，它们是金牛座和猎户座，这些地区也是我们在天空中可以看到的一些最年轻的恒星家园，同时也是一些重要变星的家园，而这些变量的存在有助于讲述恒星诞生的故事。年轻的变星首先被称为猎户座变量或星云变量，它们在猎户座或其他类似的气体星云中大量出现，而这些星云变量中最著名的一类是TTauri星。这些恒星看似与“正常”恒星相似，但却存在一些重要的差异。比如，它们变化很大，且亮度不如我们预期；它们通常位于气态星云附近，显示出由高度激发的稀薄气体原子所发出的光。直到20世纪60年代早期，TTauri恒星才最终被确认是新生恒星，并仍然从星云中微弱地吸收灰尘和气体。

它们的变化，可能是由许多因素造成的，但其中很大一部分都与吸积有关。气体正在从恒星的重力势阱中加速下降，气体在获得一些动能同时也在被加热。这些催化气体具有一定的摩擦力，当它向原恒星落下时，气体内的粘度使其升温。随着它越来越热，便会发出越来越多的光，直到它撞击表面，在那里发出更多的光。在恒星演化中，存在一些年轻变量的变异极端，比如UX Orionis star（FUOR）和FU Orionis star（UXORs）。

虽然它们的年龄密切相关，但变异性却不同：FUOR会经历非常大且非常长期的亮度变化，有时亮度甚至会超过100倍，然后又在数年、或数十年内再次褪色，这种快速增长导致更多的能量释放，如光和热；而UXORs是在非常短的时间尺度上变化的恒星，并且，它是变得更暗而不是更亮。其中盘是块状而不是均匀的，这些团块中的一些足够大，可以在它们运行时部分遮挡原恒星，导致恒星在我们眼前变暗。

科学家们是怎么知道这一切的？当TTauri、FU和UX Ori被发现时，研究人员并不知道它们仍然是处于形成过程中的原恒星。但随着时间的推移，通过观察和测试各种理论来逐渐了解这一点。天文学家最初的观察结果就是“它们是可变的”， 因为大多数恒星并没有明显变化，所以这本身就很有意思，于是，天文学家开始追踪它们的亮度。然后，他们发现了其他行为相似的恒星，并认识到这些恒星经常存在于气态星云中或附近，并且该星云正是恒星诞生的地方，最终才使科学家们得出结论，这些恒星还很年轻，并仍处于形成过程中。在光学光和其他波长下的更多观察中，表明了它们的可变性，源自它们形成的一些相同过程。当物质聚集在恒星上、或者当周围物质的圆盘发生变化时，恒星会变亮。它们可以在恒星周围形成尘埃云时、或者当这些云绕着轨道运行并暂时遮挡它们时褪色。我们现在已经很好地理解了恒星是如何形成的（来自坍塌的气体和尘埃云）以及它需要多长时间（几百万年），也知道了这个过程是渐进的，即使在原恒星开始像恒星一样闪耀之后，它仍会持续一段时间，更明白了这种吸积过程本身就会导致变异。

主序星中可能存在的两种可变性

一旦一个年轻的原恒星从诞生它的云中吸收了所有气体和尘埃，它可能将足够大，可以在其核心中燃烧氢气，并作为恒星发光，然后变成一个年龄为零的主序星。而它主序寿命的开始是氢燃烧首先开始的点，并由其核心中氢耗尽的点而确定结束，比如，我们的太阳将在主序上花费90亿到100亿年。当其核心缓慢地将氢原子转化为氦原子，并在此过程中释放能量，组成的变化会引起结构随着时间而变化，这也改变了恒星的温度和它发出的光量。当然，虽然这个过程中发生了许多重要的变化，但在他们生命的这段时间内，主序上的恒星变化依然很小。因为在恒星内部发生了很多复杂的事情，科学家们做了一些非常类似于研究恒星内部的东西，并把这称为星体论。

在恒星中，声波和重力波可以通过内部传播，其方式类似于地震的振动穿过地球。对于某些恒星，我们可以通过观察恒星表面不同部分的亮度，如何随时间变化来测量这些振动，而恒星表面的振动被称为脉动，我们可以测量这些脉动的特性来说明恒星内部的条件。在许多恒星中，包括我们自己的太阳，也同时发生了许多不同的振动，每个振动频率被称为脉动模式，阳也许是最重要的脉动变量，其脉动的研究称为日震学。虽然，太阳的脉动微弱，肉眼无法看到，但通过研究表明，在任何给定的时间内，太阳内都存在数千种脉动模式。我们对恒星生命的了解大多来自于对太阳变化的研究，但它无法告诉我们关于所有恒星的一切，因为它只是一颗恒星，一颗有特定质量和年龄的恒星。如果我们想以这种方式了解其他恒星，那么必须寻找其他恒星的脉动。近年来，科学家们也开始对其他“太阳能”恒星进行精确的光度测量，希望能够更多地了解类似于太阳的恒星，当然，它们必须处于生命的不同阶段。

主序星中还可能存在另一种可变性，我们也在太阳上看到这种可变性。如果你曾经看过太阳的照片，或者通过太阳滤镜看过它，你可能已经注意到它表面有许多黑点。而这些斑点就是太阳黑子，它们是由太阳上的强磁场引起的，这些磁场会干扰太阳内部到地面的热传递，还可以阻挡气体的运动（对流），这意味着太阳内的能量不会轻易地流出。当发生这种情况时，被太阳表面上方气体运动阻挡的地方开始冷却，因此我们的眼睛看起来会更暗，我们看到了太阳黑子。这个过程可能发生在任何一颗恒星上，而在一些恒星，尤其是非常年轻的恒星，它们的“星斑”的出现和消失所导致得亮度是很大的，如果恒星旋转、并且在恒星的几个旋转周期内存活，这些变化甚至可以是周期性的。

处于主序星后期的某些变星类型

主序星的末端被定义为恒星核心中，所有氢被转换成“氦”的点，恒星核心中的核反应也随之暂时停止。由于这些核反应提供的热量和压力，阻止了恒星的外层抵抗重力，导致了恒星必须重新调整自己以进行补偿。该过程会在恒星内部和外部引起许多复杂的物理变化，并且，恒星的外观也会在此期间发生明显的改变。这颗恒星将成为一颗红巨星，扩大直径、增加光度和冷却温度。由于这些变化需要数百万年，所以它们对我们来说并不明显。但是当恒星经历这些变化时，它们可能成为真正的变星，或者，如果它们目前是可变的，那么变化可能会改变甚至完全停止。

那么，处于主序后期的某些类型的变星是什么？科学家们在HR图（赫罗图）的某些部分发现了许多变星，其中一个叫做不稳定条，它在HR图中从右上角到左下角。当恒星位于不稳定条带内时，它可能开始脉动，在所有恒星中，如果它们变得更热或更冷，恒星内的某些层对辐射会变得更加不透明。当发生这种情况时，来自恒星内部的能量可能会被困在该层中，从而增加其温度和压力。如果该层位于恒星内恰好相同的深度，则该层可以像活塞一样，以周期性的方式上下驱动恒星的外层。基于恒星建模可知，恒星可以在生命的某些部分位于这条带内，这取决于它们的大小。

造父变星最重要的一点，则是它们完成一个脉动周期所需的时间、且与恒星的亮度或绝对亮度成正比。我们可以测量恒星的周期知道它的光度，这被称为周期，即光度或PL关系。为什么PL关系很重要？恒星的表观亮度、距离和绝对亮度之间也存在简单的关系。如果我们可以测量造父变星的表观亮度，然后通过测量周期来确定其绝对亮度，那么我们将知道到造父变星的距离。我们可以使用造父变星来测量银河系内星团的距离，甚至测量到其他星系的距离，它为我们提供了校准宇宙大小测量的最佳方法之一。当然，许多类型的恒星都可以产生脉动，但并非所有类型的恒星都具有明确的周期，并且不稳定条带外的大多数恒星都不是强大的常规脉动器。一些红巨星是脉动变量，但没有非常严格的周期，并且没有大的振幅。事实上，科学家们需要更灵敏的设备来测量它们的脉动。

已知最早期的变星类之一AGB

如果有足够的时间，所有的恒星最终都会耗尽自身的燃料，也是宇宙中绝大多数恒星都将经历的一个生命阶段。当它们膨胀到巨大的尺寸，甚至比地球和火星的轨道更大，并成为他们附近最明亮的恒星。而这些恒星被称为渐近的巨型分支，或AGB恒星。该阶段可以被认为是恒星演化的最后阶段，因内部深层热核反应产生的能量而闪耀，一颗恒星可能花费不到一百万年的时间，就可以从红巨星分支的末端发展到AGB的末端。这是人类时间尺度上的很长一段时间，但在一颗恒星的生命中却非常短暂！除此之外，AGB上发生的一些变化不是发生在百万年的时间尺度上，而是发生在几个世纪或几十年！

AGB恒星偶尔会发生被称为热脉冲的事件，其中核心周围的“氦层”突然经历热核燃烧，导致恒星的结构、光度和温度都发生较大变化。这些事件被科学家们称为热脉冲，并且预计它们会通过恒星演化的理论模型，出现在所有AGB恒星中，它们与恒星演化中的其他时间尺度相比发生得非常快，并且我们已经看到一些这些变化发生在极少数恒星中。AGB是已知最著名和最早期的变星类之一，而在在AGB之后，一颗恒星的寿命即将结束。随着恒星的老化和更多的核心转化为更重的元素，如氦、碳和氧。其气体变得如此致密、原子如此高度压缩，以至于它们像正常物质一样停止，这意味着单个原子的电子场不能像通常那样使它们保持分离。当这种情况发生时，气体的行为从根本上改变，并遵循退化的状态方程。通过膨胀或增加压力作为理想气体，气体不再能够快速响应加热，因此允许恒星保持其热核燃烧的关键因素之一便是停止工作。

一颗核心处于这种状态的恒星注定要在宇宙非常快地死亡，而这颗核心非常密集、非常小，且温度很高，它被称为白矮星。如果一颗恒星在这种状态下具有核心，它将很快开始从其外层吹走物质，直到最终白矮星核心被暴露出来，也就是那颗恒星的剩余部分。对于碰巧一颗恒星在这个过程中的探索者来说，发生这种情况的过程是非常引人注目。随着物质从恒星流入太空，它在自然界中变得更加弥散，同时还会被恒星内部的热恒星点燃，形成我们所看到的行星状星云。我们从生命末端附近的变星中学到的关键内容之一，就是恒星如何开始将它们的一些物质返回到它们周围的空间，而这种被抛弃的恒星物质将在以后，构成气体云和新一代恒星的星系中的尘埃。古老恒星所散落的一些物质，将被再循环到新一代恒星中，因此，了解恒星的演化，也会告诉我们星系本身是如何演变的。

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