恆星的演化,恆星的演化包括哪幾個階段

2022-03-11 22:48:59 字數 5494 閱讀 6755

1樓:

恆星的演化開始於巨分子雲。乙個星系中大多數虛空的密度是每立方厘公尺大約0.1到1個原子,但是巨分子雲的密度是每立方厘公尺數百萬個原子。

乙個巨分子雲包含數十萬到數千萬個太陽質量,直徑為50到300光年。

在巨分子雲環繞星系旋轉時,一些事件可能造成它的引力坍縮。

巨分子雲可能互相衝撞,或者穿越旋臂的稠密部分。鄰近的超新星爆發丟擲的高速物質也可能是觸發因素之一。最後,星系碰撞造成的星雲壓縮和擾動也可能形成大量恆星。

坍縮過程中的角動量守恆會造成巨分子雲碎片不斷分解為更小的片斷。質量少於約50太陽質量的碎片會形成恆星。在這個過程中,氣體被釋放的勢能所加熱,而角動量守恆也會造成星雲開始產生自轉之後形成原始星。

恆星形成的初始階段幾乎完全被密集的星雲氣體和灰塵所掩蓋。通常,正在產生恆星的星源會通過在四周光亮的氣體雲上造成陰影而被觀測到,這被稱為博克球狀體。

質量非常小(小於乙個太陽質量)的原始星的溫度不會到達足夠開始核聚變的程度,它們會成為棕矮星,在數億年的時光中慢慢變涼。大部分的質量更高的原始星的中心溫度會達到一千萬開氏度,這時氫會開始聚變成氦,恆星開始自行發光。核心的核聚變會產生足夠的能量停止引力坍縮,達到乙個靜態平衡。

恆星從此進入乙個相對穩定的階段。如果恆星附近仍有殘留巨分子雲碎片,那麼這些碎片可能會在乙個更小的尺度上繼續坍縮,成為行星、小行星和彗星等行星際天體。如果巨分子雲碎片形成的恆星足夠接近,那麼可能形成雙星和多星系統。

2樓:沃雪庚鵑

恆星形成後光和熱的**,是其中心由氫聚變為氦的核反應。當這種反應產生的輻射壓力達到與引力平衡時,恆星的體積和溫度不再明顯變化,進入乙個相對穩定的演化階段。恆星在這一階段停留的時間最長,佔其生命的主要部分,可以稱為"壯年期"。

迄今發現的恆星有90%處在這一階段(包括我們的太陽在內)。這一階段的具體長度取決於恆星質量的大小。對於太陽來說約為100億年,而質量比太陽大10倍的恆星則只有3000萬年。

當恆星核心部分的氫全部聚變為氦以後,產能過程停止,輻射壓力下降,星核將在引力作用下收縮。收縮產生的熱將使溫度再次公升高,達到引發氦燃燒的程度,結果是將3個氦核聚合成1個碳核。類似的過程繼續下去,將合成氧、矽等越來越重的元素,直到合成最穩定的鐵為止。

這一階段的恆星經歷多次的膨脹收縮,光度也發生週期性的變化,可以說是恆星的"更年斯"。

恆星的演化包括哪幾個階段

3樓:雨說情感

行星誕生於星雲,宇宙塵埃在萬有引力的作用下彼此吸引,聚集,擠壓產生的熱量逐漸積累,最終點燃了聚集的物質,恆星輝煌的一生,就此誕生。

走過億萬年的主序星階段後,恆星內部的氫耗盡,再沒有核聚變支撐的外殼在強大的引力作用下向內擠壓恆星,核聚變產生的氦在聚集,聚集在一起的氦最終發生了聚變,溫度的降低使恆星顏色變紅,氦聚變的能量將恆星的外層外推,形成紅(超)巨星。

紅(超)巨星階段結束後,小質量恆星,比如我們的太陽,會變成白矮星,白矮星的體積小、亮度低,但質量大、密度極高。它的密度在1000萬噸/公尺3左右。白矮星是一顆已死亡的恆星,中心的熱核反應已停止 ,在冷卻的同時對外發光發熱。

質量更大的恆星在死亡前會發生一次大爆發,叫做超新星爆發,所釋放的能量和亮光相當於十億顆太陽。每一顆恆星一生之中最多隻可能發生一次超新星爆發。

超新星爆發後,剩餘的物質有兩種存在形態——中子星和黑洞。質量約是太陽4~10倍的恆星在超新星**的過程,遺留下來的核心變成一顆體積很小,質量卻很大的中子星,由中子構成,密度為水的1014倍,僅1cm3的質量就有全球人類那麼重,直徑僅為30km。

質量大於10倍太陽質量的恆星,超新星爆發後會變為黑洞。黑洞會把附近所有的物質都吸進去,就連光線也會被吞沒,所以我們是看不見黑洞的。但是我們可以從鄰近恆星的物質被吸入黑洞時的情形,證明黑洞的存在。

一般認為超大質量黑洞不是由單個恆星形成的,而是多個黑洞合併,生長形成。 中間的「影子」約是黑洞視界的2.6倍,外側光暈是黑洞引力造成的「反射」和吸積盤的發出的光被彎折的效果。

吸積盤在高速轉動以維持不掉入黑洞,由於都卜勒集束效應,轉向我們的一側更亮,轉離我們的一側更暗。

擴充套件資料

恆星內部熱核反應所產生的能量以對流、傳導和輻射三種方式傳輸出來。由於大多數恆星的物質是氣態的,熱傳導作用不大,只有內部極其緻密的特殊恆星(例如白矮星),內部熱傳導才比較顯著。

大多數恆星內部主要依靠輻射來傳輸核反應產生的能量,傳輸的速度相當慢,例如太陽把它深達70萬千公尺的中心處的能量傳輸到表面,需要1000萬年。

對流傳輸能量的速度比輻射快得多,但是不同質量的恆星,對流層的位置和厚度很不一樣。主星序左上部的恆星,質量大,中心區是小的對流核,外面是輻射包層。主星序中下部的恆星,質量較小,內部輻射層很厚,僅表面有較薄的對流層。

主星序右下部的恆星,質量很小,整個恆星是對流的。恆星內部產生的能量決定了它的表面溫度和光度。物理定律把恆星內部的運動、能量的產生、能量的傳遞和消耗與它的溫度、壓力、密度、成分等因素聯絡了起來。

其中乙個因素的變化會引起其他因素的變化。因此,研究天體的演化就是要在物理定律的制約下,說明各種因素如何協調地變化。

恆星是怎麼演化的?

4樓:北京理工大學出版社

人類對恆星演化過程的了解,要比對恆星起源的認識更為全面和深入。

經過恆星的幼年,恆星才真正成為一顆天體。年輕的恆星仍在收縮,因此溫度仍在公升高。公升到1000萬℃以上時,星系核心的氫元素開始進行聚變反應,並釋放能量。

這樣一來,恆星變得比較穩定,並進入「青壯年期」。

人類對恆星的演化過程的科學研究中,最重要的成就是20世紀初丹麥天文學家赫茨普龍和美國天文學家羅素對恆星光譜和光度關係的研究,他們將此繪製成圖,人們稱此圖為赫茨普龍一羅素圖,簡稱赫羅圖。根據他們的研究,恆星要經過主序星(青壯年)階段和紅巨星(老年)階段。

人們在觀測恆星中發現,有90%的恆量是處在主序星階段(太陽也處在這個階段)。這個階段是恆星經歷最長的階段,約幾億年到幾十億年。這時的恆星已不收縮了,燃燒後的能量全部輻射掉。

它的主要特徵是:大質量恆星溫度高,光度大,色偏藍;小質量恆星溫度低,光度小,色偏紅。

當恆星變老成為一顆紅巨星時,在它的核反應中,除了氫之外,氦也開始燃燒,接著又有碳加入燃燒行列。此時它的中心溫度更高,可達幾億度,發光強度也公升高,體積也變得龐大。獵戶座的參宿四就是一顆最老的紅巨星。

太陽老了也會變成紅巨星,那時它將膨脹得非常大,以至於會把地球吞掉——如果那時人類還存在著,就要「搬家」了,搬到離太陽遠一些的行星上去住。

赫羅圖的建立,是天體物理學研究取得的重要成就之一。但是由於材料尚不夠完善,人們對恆星演化過程的許多細節還不很清楚,如星際物質的化學成分,塵埃和氣體的比例,塵埃的吸收能力等,這也使恆星演化理論受到了一種很大的挑戰。嫦娥奔月,曾經被人類當作神話流傳了數千年。

數百年前,乙個叫萬虎的中國人,在身上綁滿了炸彈,企望飛上太空。悲劇的發生於是不可避免。但也許這是人類飛天最早的文字記載。

當歷史滾進到21世紀時,人類的飛天之夢早已實現,宇宙中數以萬計人類製造的飛行器,正「巡天遙看一千河」。但今天的我們,仍會對祖先的捨身冒險由衷敬佩,銘記在心;仍會對太空的未來備加關注,與日俱增。

恆星是從什麼開始演化的?

5樓:廣西師範大學出版社

恆星的演化開始於巨分子雲。乙個星系中大多數虛空的密度是每立方厘公尺大約0.1到1個原子,但是巨分子雲的密度是每立方厘公尺數百萬個原子。

乙個巨分子雲包含數十萬到數千萬個太陽質量,直徑為50到300光年。

在巨分子雲環繞星系旋轉時,一些事件可能造成它的引力坍縮。巨分子雲可能互相衝撞,或者穿越旋臂的稠密部分。鄰近的超新星爆發丟擲的高速物質也可能是觸發因素之一。

最後,星系碰撞造成的星雲壓縮和擾動也可能形成大量恆星。

恆星形成的初始階段幾乎完全被密集的星雲氣體和灰塵所掩蓋。通常,正在產生恆星的星源會通過在四周光亮的氣體雲上造成陰影而被觀測到,這被稱為博克球狀體。

質量非常小(小於乙個太陽質量)的原始星的溫度不會到達足夠開始核聚變的程度,它們會成為棕矮星,在數億年的時光中慢慢變涼。大部分的質量更高的原始星的中心溫度會達到一千萬開氏度,這時氫會開始聚變成氦,恆星開始自行發光。核心的核聚變會產生足夠的能量停止引力坍縮,達到乙個靜態平衡。

恆星從此進入乙個相對穩定的階段。如果恆星附近仍有殘留巨分子雲碎片,那麼這些碎片可能會在乙個更小的尺度上繼續坍縮,成為行星、小行星和彗星等行星際天體。如果巨分子雲碎片形成的恆星足夠接近,那麼可能形成雙星和多星系統。

恆星的演化過程是怎樣的

6樓:匿名使用者

恆星的演化過程要詳細說,足可以寫成一部很厚的書。

簡單地說,恆星的一生都與引力有關。

引力把星際氣體雲凝聚在一起,形成一大團球形物,內部因引力收縮而產生高溫高壓,會向外發出紅外線。但此時,它還不能稱為恆星。當溫度和壓力達到氫聚變為氦的條件時,氫核聚變反應開始發生,放出的輻射壓和能量使球體發光發熱,並與向內的引力相平衡,這個氣態球體就是一顆恆星了。

在赫羅圖中,它會出現在主星序上,依恆星的質量不同,它在主星序的位置也不同。但此時的恆星都是主序星,是非常穩定的。

隨著恆星中氫的消耗,氦的積累,恆星的內部溫度和壓力會持續上公升,恆星會稍稍變大一些,在主星序上的位置會向上偏左移動,但不會脫離主星序。當內部溫度和壓力達到氦聚變為碳的條件時,除了氫在聚變外,氦也開始聚變。此時的恆星會膨脹變大。

此時,恆星在赫羅圖中的位置可能會向上移動,並脫離主星序,進入右上方紅巨星區域內。此後,恆星的演化就取決於其質量了。

對於大質量恆星,就是第一張圖中左上方的恆星,內部會繼續發生碳及更重元素的聚變反應,產生的元素會一直到鐵為止。此過程中,恆星繼續變大,成為紅超巨星。當恆星膨脹到一定程度,內部的鐵積累到一定量時,恆星中的各種核聚變反應都會停止。

此時,向外的,用於平衡向內引力的輻射壓消失,引力迅速占上風,恆星外圍物質會以非常高的速度落向恆星核心。但此時的恆星核心都是以電子簡併態存在的鐵,無法繼續壓縮,所以當這些物質撞擊到鐵核上時,就會像彈性碰撞一樣,在帶給恆星核心以極大的動能的同時,以幾乎相同的速度反向衝出恆星,發生劇烈的內爆,就是超新星爆發。這種爆發會把恆星大部分質量丟擲恆星,而核心則在提供的動能下,形成一系列比鐵更重的元素,如金、銀、銅、鉛。。。

一直到鈾。同時核心繼續被壓縮,把原子核外層的電子都壓入原子核內,與質子結合形成中子。電子簡併態轉化為中子態。

整體核心變成了一顆超大的原子核。這種天體稱為中子星。如果剩餘的質量更大,連中子星都無法形成。

恆星核會在中子態的基礎上繼續被壓縮,成為乙個理論上的點。此時,這個天體的引力強大到連光線也無法脫離它的表面,不會發光,也不會反射光,這樣的天體就像宇宙中乙個無底的洞一樣,這就是黑洞。

超新星爆發丟擲的物質會逐漸消散在宇宙空間,並與原來就有的星際氣體雲混合起來,共同構成形成下一代恆星的原料。

如果是像太陽一樣的小質量恆星,它內部的核聚變反應到形成碳就會終止,雖然恆星也會膨脹變大,但不會像紅超巨星那麼大。太陽到了晚年時,它會膨脹到現在的火星公轉軌道附近。到那時,水星、金星和地球都會被它吞沒。

然後,膨脹的外層物質會慢慢地消散在宇宙空間,與原有的星際氣體雲混合起來,共同構成形成下一代恆星的原料。而恆星核心則會暴露出來,成為一顆高溫的白色小天體,叫白矮星。

白矮星由於沒有能量**,只會向外輻射能量,所以它的溫度會越來越低,直到低到不再向外輻射能量了,成為一顆不會發光的黑矮星。

恆星一生的演化過程大致就是這樣。

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