恒星的演化历程是什么 (恒星的演化历程主要取决于)

admin 2024-12-07 45 0

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恒星的演化历程是什么?

恒星的演化大体可分为如下阶段:一、主序是以前的阶段--恒星处于幼年时代。

二、主序是星阶段--恒星处于壮年期。

三、红巨星阶段--恒星处于中年期。

四、白矮星阶段--恒星处于老年期。

大多数恒星的一生,大体是这样度过的。

我们首先来看恒星的一生: 恒星的诞生 在星际空间普遍存在着极其稀薄的物质,主要由气体和尘埃构成。

它们的温度约10~100K,密度约10-24~10-23g/cm3,相当于1cm3中有1~10个氢原子。

星际物质在空间的分布并不是均匀的,通常是成块地出现,形成弥漫的星云。

星云里3/4质量的物质是氢,处于电中性或电离态,其余约?是氦以及极少数比氦更重的元素。

在星云的某些区域还存在气态化合物分子,如氢分子、一氧化碳分子等。

如果星云里包含的物质足够多,那么它在动力学上就是不稳定的。

在外界扰动的影响下,星云会向内收缩并分裂成较小的团块,经过多次的分裂和收缩,逐渐在团块中心形成了致密的核。

当核区的温度升高到氢核聚变反应可以进行时,一颗新恒星就诞生了。

主序星 恒星以内部氢核聚变为主要能源的发展阶段就是恒星的主序阶段。

处于主序阶段的恒星称为主序星。

主序阶段是恒星的青壮年期,恒星在这一阶段停留的时间占整个寿命的90%以上。

这是一个相对稳定的阶段,向外膨胀和向内收缩的两种力大致平衡,恒星基本上不收缩也不膨胀。

恒星停留在主序阶段的时间随着质量的不同而相差很多。

质量越大,光度越大,能量消耗也越快,停留在主序阶段的时间就越短。

例如:质量等于太阳质量的15倍、5倍、1倍、0.2倍的恒星,处于主序阶段的时间分别为一千万年、七千万年、一百亿年和一万亿年。

目前的太阳也是一颗主序星。

太阳现在的年龄为46亿多年,它的主序阶段已过去了约一半的时间,还要50亿年才会转到另一个演化阶段。

与其他恒星相比,太阳的质量、温度和光度都大概居中,是一颗相当典型的主序星。

主序星的很多性质可以从研究太阳得出,恒星研究的某些结果也可以用来了解太阳的某些性质。

红巨星与红超巨星 当恒星中心区的氢消耗殆尽形成由氦构成的核球之后,氢聚变的热核反应就无法在中心区继续。

这时引力重压没有辐射压来平衡,星体中心区就要被压缩,温度会急剧上升。

中心氦核球温度升高后使紧贴它的那一层氢氦混合气体受热达到引发氢聚变的温度,热核反应重新开始。

如此氦球逐渐增大,氢燃烧层也跟着向外扩展,使星体外层物质受热膨胀起来向红巨星或红超巨星转化。

转化期间,氢燃烧层产生的能量可能比主序星时期还要多,但星体表面温度不仅不升高反而会下降。

其原因在于:外层膨胀后受到的内聚引力减小,即使温度降低,其膨胀压力仍然可抗衡或超过引力,此时星体半径和表面积增大的程度超过产能率的增长,因此总光度虽可能增长,表面温度却会下降。

质量高于4倍太阳质量的大恒星在氦核外重新引发氢聚变时,核外放出来的能量未明显增加,但半径却增大了好多倍,因此表面温度由几万开降到三、四千开,成为红超巨星。

质量低于4倍太阳质量的中小恒星进入红巨星阶段时表面温度下降,光度却急剧增加,这是因为它们外层膨胀所耗费的能量较少而产能较多。

预计太阳在红巨星阶段将大约停留10亿年时间,光度将升高到今天的好几十倍。

到那时侯,地面的温度将升高到今天的两三倍,北温带夏季最高温度将接近100℃。

大质量恒星的死亡 大质量恒星经过一系列核反应后,形成重元素在内、轻元素在外的洋葱状结构,其核心主要由铁核构成。

此后的核反应无法提供恒星的能源,铁核开始向内坍塌,而外层星体则被炸裂向外抛射。

爆发时光度可能突增到太阳光度的上百亿倍,甚至达到整个银河系的总光度,这种爆发叫做超新星爆发。

超新星爆发后,恒星的外层解体为向外膨胀的星云,中心遗留一颗高密天体。

金牛座里著名的蟹状星云就是公元1054年超新星爆发的遗迹。

超新星爆发的时间虽短不及1秒,瞬时温度却高达万亿K,其影响更是巨大。

超新星爆发对于星际物质的化学成分有关键影响,这些物质又是建造下一代恒星的原材料。

超新星爆发时,爆发与坍塌同时进行,坍塌作用使核心处的物质压缩得更为密实。

理论分析证明,电子简并态不足以抗住大坍塌和大爆炸的异常高压,处在这么巨大压力下的物质,电子都被挤压到与质子结合成为中子简并态,密度达到10亿吨/立方厘米。

由这种物质构成的天体叫做中子星。

一颗与太阳质量相同的中子星半径只有大约10千米。

从理论上推算,中子星也有质量上限,最大不能超过大约3倍太阳质量。

如果在超新星爆发后核心剩余物质还超过大约3倍太阳质量,中子简并态也抗不住所受的压力,只能继续坍缩下去。

最后这团物质收缩到很小的时候,在它附近的引力就大到足以使运动最快的光子也无法摆脱它的束缚。

因为光速是现知任何物质运动速度的极限,连光子都无法摆脱的天体必然能束缚住任何物质,所以这个天体不可能向外界发出任何信息,而且外界对它探测所用的任何媒介包括光子在内,一贴近它就不可避免地被它吸进去。

它本身不发光并吞下包括辐射在内的一切物质,就象一个漆黑的无底洞,所以这种特殊的天体就被称为黑洞。

黑洞有很多奇特的性质,对黑洞的研究在当代天文学及物理学中有重大的意义。

科学家发现,在木星和土星的表面散放出来的能量比它们所吸收的能量要多,这就意味着木星和土星也可以发光,只是它们发出的是远红外线而不是可见光而已。

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恒星的演化历程是什么 (恒星的演化历程主要取决于)

恒星的形成与死亡?

恒星是宇宙中最基本的天体之一,它们存在于银河系中的各个角落。

恒星的形成和死亡是宇宙学和天文学中的重要研究领域之一。

恒星的形成通常发生在星际云中,这是由气体和尘埃组成的大型分子云。

当云中的某一部分受到外部因素的扰动,例如超新星爆炸或相互作用,这部分云就会开始坍缩。

由于重力作用,云中物质开始聚集在一起,形成一个越来越密集的小团块。

这个团块的密度、温度和压力逐渐增加,进而形成一个原行星盘,即恒星的前身。

原行星盘中的物质进一步聚集,最终形成中心非常热、非常密集的球状物体,即为恒星。

恒星在演化过程中会经历不同的阶段。

在主序星阶段,恒星通过核聚变反应将氢转化为氦,这一过程释放出大量的能量和光辐射。

在这个阶段,恒星的大小、亮度和温度与其质量有关,被称为“赫罗图”。

主序星阶段持续时间取决于恒星的质量,从几千万年到几十亿年不等。

当恒星消耗完物质时,它们会进入演化的下一个阶段。

较小的恒星会膨胀成红巨星,外部层会膨胀并逸散到周围空间,最终形成行星状星云。

较大的恒星则会在核聚变反应结束后迅速坍缩,形成超新星爆炸,释放出巨大的能量和物质。

这些物质会被抛出到周围空间形成新的星际云,为未来的恒星形成提供原料。

总之,恒星的形成和死亡是宇宙中永恒的循环,它们通过独特的过程和演化阶段展示了宇宙中的精彩和多样性。

恒星是怎样演化的?请特别强调一下个阶段的名称,谢谢

从原始星云由万有引力开始塌陷,在自身重力扰动下慢慢开始向中心聚集,物质愈来愈密集,重力造成的压力也越来越大,随着这部分重力势能的变大中心出温度不断升高中心气体温度越来越高,形成一颗原恒星,但此时还没有核反应,依靠引力势能发光发热。

随着原恒星积累了更多的质量并开始收缩,他衷心的温度和压力升得更高,知道他们促使质子相互靠近到足以引发核聚变,原恒星便开始进入到赫罗图上的主序阶段。

小质量恒星如太阳,经过漫长的主星序阶段,便会膨胀成红巨星,红巨星持续膨胀,最终外层的氢燃烧层散去,留下遭挤压的致密核心——白矮星,由电子简并物质构成。

白矮星没有内部的核反应,靠在红巨星内部遭挤压的引力发光,最终会冷却成黑矮星。

大质量恒星膨胀过程类似太阳,但红巨星不会平静的死去,而是产生猛烈的爆炸,变成超新星,再猛一点,便是超超新星。

中心为遭挤压的中子星由重子简并物质构成。

若辐射扫过地球,便是脉冲星,直径只有几十公里。

若超大质量恒星在超新星爆炸中,内部压力大得超乎想象,所形成的便不再是中子星,而是黑洞,可以吞噬一切!打字真累,希望对你有所帮助

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