恒星的一生只需要写出某一阶段的名称,用文字和→表示就可以了,尽量写出人类知道的所有可能性,

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/06 12:27:01
恒星的一生只需要写出某一阶段的名称,用文字和→表示就可以了,尽量写出人类知道的所有可能性,

恒星的一生只需要写出某一阶段的名称,用文字和→表示就可以了,尽量写出人类知道的所有可能性,
恒星的一生
只需要写出某一阶段的名称,用文字和→表示就可以了,尽量写出人类知道的所有可能性,

恒星的一生只需要写出某一阶段的名称,用文字和→表示就可以了,尽量写出人类知道的所有可能性,
以太阳为例:
原恒星 → 主序星 → 红巨星 → 白矮星 → 黑矮星.
质量小于0.08倍太阳质量:
原恒星 → 褐矮星
大于1.44倍太阳质量:
原恒星 → 主序星 → 红巨星 → (超)新星 → 中子星(行星状星云)→ 黑矮星
大于8倍太阳质量:
原恒星 → 主序星 → 红巨星 → 红超巨星 → 脉动变星 → 超新星 → 黑洞/中子星 → 黑洞蒸发/黑矮星
大于120倍太阳质量:
核聚变过于剧烈,极不稳定,易解体

建议你去找本中文天文学书去看一下赫罗图,就一切清楚了
上边有很多你想知道的星体演化过程,种类很多

恒星的演变:
恒星因为要平衡自身质量带来的万有引力,所以它开始了自我压缩,然后产生聚变反应,靠反应释放出的热量来平衡自身的引力。(目前世界上的可控人工热核聚变反应就两种,一种是磁约束,把反应物氘氚约束在一个磁空间里,使其进行反应;另一种就是用类似恒星上的这种压缩力来压缩反应物,主要靠加速器提供高能质子束从4π的立体角度轰击并达到压缩反应核的目的)
恒星因为燃烧自己来阻止自身的坍...

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恒星的演变:
恒星因为要平衡自身质量带来的万有引力,所以它开始了自我压缩,然后产生聚变反应,靠反应释放出的热量来平衡自身的引力。(目前世界上的可控人工热核聚变反应就两种,一种是磁约束,把反应物氘氚约束在一个磁空间里,使其进行反应;另一种就是用类似恒星上的这种压缩力来压缩反应物,主要靠加速器提供高能质子束从4π的立体角度轰击并达到压缩反应核的目的)
恒星因为燃烧自己来阻止自身的坍塌,恒星中心温度极高,最终的决定因素是看恒星的初始质量M,根据物理学力的平衡来分析恒星最终的演化:以太阳的质量M⊙=1.99×(10^30)Kg为计量单位,①如果恒星的质量M<0.1M⊙,则由于电子简并形成对外压力足以抗衡恒星自身的引力,恒星终止于冷却的电子、质子和α粒子的混合体;②如果M>0.1M⊙,则恒星中心温度将高于(10^7)K,氢燃烧(此燃烧不同于一般的化学燃烧,特指熔合核反应)点火,核反应释放出的能量弥补了星体表面释放出去的能量,星体因此而平衡;③M>0.25M⊙,核心氢燃烧完后,引力坍塌引起中心温度再上升10倍〖(10^8)K〗,这种燃烧、坍缩将继续持续下去;④M>4M⊙,持续的反应将导致形成O、Ne、Mg的恒星核心;⑤M>10M⊙,星体可以燃烧O、Si等形成Fe核心,这时的恒星就像棵洋葱,从里到外依次是Fe、Si、Ne、O、C、He、H等,外层元素的聚变导致Fe核心越来越大,引力作用最终打破电子简并的热抗衡作用,造成急剧的引力坍塌,即超新星爆炸!剧烈的爆炸将向外层空间抛出多达1.4M⊙的质量,然后剩下部分变成中子星或者质量特别大变成黑洞!超新星爆炸后的几天内,会把巨大的星际空间照亮。对于质量小一些达不到Fe核心的恒星,它们最终形成白矮星,白矮星在形成的过程中也会向星际空间抛射物质。
中子星是一种燃烧的残余物,只不过它的电子简并被打破,支撑它的是中子简并。而黑洞则是被引力完全控制的奇异天体现象。
被抛射到星际空间的物质多是H、He等盘踞在星球表面的轻元素,它们到了外层空间之后,又会因为质量产生的万有引力集合起来,成为新的星体原料,进入又一个循环。太阳就是这样的一个二代恒星。每一次循环都会留下一个质密的星体,并使重元素逐渐增加。
【注解】
①结合能:自由核子(中子和质子)在组合成复杂原子核的时候因为质量亏损而释放出的E=Δmc²的能量。
②比结合能:平均每个自由核子在组合形成复杂原子核时释放出来的能量。
⒈恒星中轻元素的形成:
原子形成之后,由于某种不稳定因素造成了星系的形成。
一开始,星系是H和He的混合体。由于引力作用,恒星要坍缩,使得原子核动能增加,也就是体系的温度增加,当温度足够高时,带电粒子间就可以克服库仑斥力发生熔合核反应,从而形成较重的原子核。熔合反应中释放出来的辐射能量形成向外的压力,阻止尽一步的引力坍缩。这样星体就处于一段时期的平衡状态(比如太阳),时间可持续高达1百亿年!当参与熔合反应的核被烧尽后,对外压力减小,引力坍塌又开始,温度继续升高,直到更重的核开始燃烧,这样反复进行,形成了恒星中轻元素的大致形成机制。
一般的星体核心部分温度比较高,燃烧比较快!当氢燃烧结束后,引力坍缩开始,温度可高达几十亿摄氏度。这时He-He熔合的库仑斥力得到克服,熔合产生的辐射使星体外层扩张100~1000倍!表层能量密度和温度会因此而降低,成为红巨星!
2(He-4)→(Be-8),末态粒子Be-8不稳定,寿命只有0.1fs【飞秒,1s=(10^15)fs】。衰变的主要方式是回到He-4,反应吸收91.9KeV的能量,在2×(10^8)K时,He-4平均质心能量只有17KeV,所以只有少部分高能端的He-4能够实现反应,反应平衡时:n(Be):n(He)=1:250。
我们知道星球中C含量很高,远多于我们按2α→(Be-8),(Be-8)+α→(C-12)反应的计算结果。后来发现C-12在7.65MeV处有一个激发态,(Be-8)+α→(C-12)反应释放能量7.45MeV,加上恒星温度很高,体系动能大,足以促使共振核反应的发生。
这就解释了为什么高C含量的问题。就好比C-12所在的位置有一个葫芦形的坑【就像《天龙八部》里鸠摩志和段誉、王语嫣呆的那口枯井,井口是基态,井底是激发态(看比结合能曲线的时候把它倒过来看!),C-12就像是鸠摩志,掉到了这个上下分层的葫芦形枯井里,任他怎么跳都不好跳不出去了,后来还是段誉把他抱上去的,这里的段誉就是一种机缘,核反应也一样,只要条件到了,要跳出这个“坑”还是有可能的。】。
有了C-12,它与α粒子在一定的“机缘”下就可以跳出这个“坑”,生成O-16,Ne-20,Mg-24等原子核,只是这种过程将越来越难,可以这样理解,核电荷数的提高,使得两个核要靠近也变得越来越难上加难!!!在恒星的这种环境中,轻原子核发生复杂的级联反应,各种核素的量有一定的平衡关系,形成典型的C-N-O-C的循环:(C-12)+p→(N-13)+γ,(N-13)→(C-13)+正电子e,(C-13)+p→(N-14)+γ,(N-14)+p→(O-15)+γ,(O-15)→(N-15)+正电子e,(N-15)+p→(C-12)+α〖其中:p是质子,α是(He-4)原子核,γ是光量子。〗循环中C-12的作用是协助将环境中的质子消耗掉,把它们转变成中子和正电子,使He含量增加的同时,循环中某些核素也会反应得到更重的元素:这是当He燃烧开始减弱时,引力坍缩又开始了,只要星体质量足够大,就可以达到足够高的温度〖约(10^9)K〗,使C-12和O-16燃烧——2(C-12)→(Ne-20)+α或(Na-23)+p,2(O-16)→(Si-28)+α或(P-31)+P。
与此同时,α和原子核的俘获反应仍可发生:α粒子连续轰击N-14可生成:O-18、Ne-22、Mg-26 …… 其它的反应也有,像(α,n)【α粒子入射,产物为一个中子和一个剩余核。】,(p,γ)等,只是反应概率要小得多!
产生质量数靠近60的核是最后燃烧Si的过程,但是由于库仑斥力过高的原因,熔合反应难以发生,主要靠α俘获反应产生更重的核:(Si-28)+α→(S-32)+γ ……在Si燃烧平衡期间,一部分Si反应分解回轻元素,剩余的则向更重的元素进化!这类反应终止于质量数A=56的原子核〖 Ni-56、Co-56、Fe-56〗。从比结合能曲线可以看出,这几个核都处于“井”底,比结合能最大,因而俘获反应不再有利,这样,整个过程就停止了。
⒉恒星中重元素的形成:
对于A>56的原子核,熔合和带电粒子俘获反应不再是有利的形成方式,产生机制主要是通过中子俘获反应,比如,在丰中子环境下(C-12就是辅助p,使得p向中子n和正电子方向过度。),Fe-56有如下的反应:(Fe-56)+n→(Fe-57)+γ,(Fe-57)+n→(Fe-58)+γ,(Fe-58)+n→(Fe-59)+γ,这些核素通过β-衰变,分别转化成Co-57、Co-58、Co-59,在经过中子俘获和(或)β-衰变生成Ni、Cu 等更重的元素。
至于这中间的一些没提到的核素,它们处的“井”较浅,在整个恒星演变中不过是白驹过隙,停留的时间不长,换句话说就是这些核的量是很少的。
【敲了1个小时,累死了!!!】

收起

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...

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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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原恒星(幼年期)→主序星(青年期)→红巨星(壮年期)→高密度恒星(老年期)。
最终演化结果:
质量小的恒星形成行星状星云,之后成为白矮星,最后演化成黑矮星;
质量大的恒星经过新星爆发或超新星爆发,质量较大的形成中子星,质量很大的形成黑洞。...

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原恒星(幼年期)→主序星(青年期)→红巨星(壮年期)→高密度恒星(老年期)。
最终演化结果:
质量小的恒星形成行星状星云,之后成为白矮星,最后演化成黑矮星;
质量大的恒星经过新星爆发或超新星爆发,质量较大的形成中子星,质量很大的形成黑洞。

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小的
星云 --> 恒星 --> 红巨星 --> 白矮星
大的
星云 --> 大恒星 --> 红超巨星 --> 中子星 或 黑洞
把这些名词打到百科上 有详细的解释