恒星的演化过程是怎样的

2025-04-24 20:55:23
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回答1:

恒星的演化过程要详细说,足可以写成一部很厚的书。

简单地说,恒星的一生都与引力有关。

引力把星际气体云凝聚在一起,形成一大团球形物,内部因引力收缩而产生高温高压,会向外发出红外线。但此时,它还不能称为恒星。当温度和压力达到氢聚变为氦的条件时,氢核聚变反应开始发生,放出的辐射压和能量使球体发光发热,并与向内的引力相平衡,这个气态球体就是一颗恒星了。在赫罗图中,它会出现在主星序上,依恒星的质量不同,它在主星序的位置也不同。但此时的恒星都是主序星,是非常稳定的。

随着恒星中氢的消耗,氦的积累,恒星的内部温度和压力会持续上升,恒星会稍稍变大一些,在主星序上的位置会向上偏左移动,但不会脱离主星序。当内部温度和压力达到氦聚变为碳的条件时,除了氢在聚变外,氦也开始聚变。此时的恒星会膨胀变大。此时,恒星在赫罗图中的位置可能会向上移动,并脱离主星序,进入右上方红巨星区域内。此后,恒星的演化就取决于其质量了。

对于大质量恒星,就是第一张图中左上方的恒星,内部会继续发生碳及更重元素的聚变反应,产生的元素会一直到铁为止。此过程中,恒星继续变大,成为红超巨星。当恒星膨胀到一定程度,内部的铁积累到一定量时,恒星中的各种核聚变反应都会停止。此时,向外的,用于平衡向内引力的辐射压消失,引力迅速占上风,恒星外围物质会以非常高的速度落向恒星内核。但此时的恒星内核都是以电子简并态存在的铁,无法继续压缩,所以当这些物质撞击到铁核上时,就会像弹性碰撞一样,在带给恒星内核以极大的动能的同时,以几乎相同的速度反向冲出恒星,发生剧烈的内爆,就是超新星爆发。这种爆发会把恒星大部分质量抛出恒星,而内核则在提供的动能下,形成一系列比铁更重的元素,如金、银、铜、铅。。。一直到铀。同时内核继续被压缩,把原子核外层的电子都压入原子核内,与质子结合形成中子。电子简并态转化为中子态。整体内核变成了一颗超大的原子核。这种天体称为中子星。如果剩余的质量更大,连中子星都无法形成。恒星核会在中子态的基础上继续被压缩,成为一个理论上的点。此时,这个天体的引力强大到连光线也无法脱离它的表面,不会发光,也不会反射光,这样的天体就像宇宙中一个无底的洞一样,这就是黑洞。

超新星爆发抛出的物质会逐渐消散在宇宙空间,并与原来就有的星际气体云混合起来,共同构成形成下一代恒星的原料。

如果是像太阳一样的小质量恒星,它内部的核聚变反应到形成碳就会终止,虽然恒星也会膨胀变大,但不会像红超巨星那么大。太阳到了晚年时,它会膨胀到现在的火星公转轨道附近。到那时,水星、金星和地球都会被它吞没。然后,膨胀的外层物质会慢慢地消散在宇宙空间,与原有的星际气体云混合起来,共同构成形成下一代恒星的原料。而恒星内核则会暴露出来,成为一颗高温的白色小天体,叫白矮星。

白矮星由于没有能量来源,只会向外辐射能量,所以它的温度会越来越低,直到低到不再向外辐射能量了,成为一颗不会发光的黑矮星。

恒星一生的演化过程大致就是这样。

回答2:

 恒星的演化开始于巨分子云。一个星系中大多数虚空的密度是每立方厘米大约0.1到1个原子,但是巨分子云的密度是每立方厘米数百万个原子。一个巨分子云包含数十万到数千万个太阳质量,直径为50到300光年。
  在巨分子云环绕星系旋转时,一些事件可能造成它的引力坍缩。
巨分子云可能互相冲撞,或者穿越旋臂的稠密部分。邻近的超新星爆发抛出的高速物质也可能是触发因素之一。最后,星系碰撞造成的星云压缩和扰动也可能形成大量恒星。
  坍缩过程中的角动量守恒会造成巨分子云碎片不断分解为更小的片断。质量少于约50太阳质量的碎片会形成恒星。在这个过程中,气体被释放的势能所加热,而角动量守恒也会造成星云开始产生自转之后形成原始星。
  恒星形成的初始阶段几乎完全被密集的星云气体和灰尘所掩盖。通常,正在产生恒星的星源会通过在四周光亮的气体云上造成阴影而被观测到,这被称为博克球状体。
  质量非常小(小于一个太阳质量)的原始星的温度不会到达足够开始核聚变的程度,它们会成为棕矮星,在数亿年的时光中慢慢变凉。大部分的质量更高的原始星的中心温度会达到一千万开氏度,这时氢会开始聚变成氦,恒星开始自行发光。核心的核聚变会产生足够的能量停止引力坍缩,达到一个静态平衡。恒星从此进入一个相对稳定的阶段。如果恒星附近仍有残留巨分子云碎片,那么这些碎片可能会在一个更小的尺度上继续坍缩,成为行星、小行星和彗星等行星际天体。如果巨分子云碎片形成的恒星足够接近,那么可能形成双星和多星系统。

回答3:

质量和太阳相当(或小点)的恒星的生命旅程:
星云→原恒星→主序星→红巨星→行星状星云→白矮星
质量比太阳大的恒星的生命旅程:
星云→原恒星→主序星→亮星→红巨星→超新星→中子星(脉冲星)
质量超大的恒星的生命旅程:
星云→原恒星→亮星→红巨星→红超巨星→超新星→黑洞
注释:
原恒星:刚刚形成的恒星,由一团疏散的星云包着;
主序星:恒星的青年状态;
行星状星云:行星状星云通常比较暗淡,他是由红巨星衰亡时向外喷散能量形成的星云;
白矮星:当行星状星云在太空中消散时,剩下的特别密集的核叫做白矮星。由于不再产生能量,白矮星坍塌成特别小的体积。典型的白矮星质量和太阳相当,体积却只有地球样大。
亮星:主序星在演变过程中逐渐变亮,成为亮星;
红巨星:红巨星是膨胀的恒星,它吞没了周围的行星。在红巨星的内部,当氢的供养逐渐耗尽时,核心逐渐收缩成原来大小的1/10,只比地球大一些。
中子星:当质量为太阳的1.4~3倍的超新星残骸坍缩为最大限度的固态物质时,即形成中子星。中子星直径只有十几公里,但密度为100000T/立方厘米。
黑洞:黑洞是围绕一个无限制密点(称为奇点)的强大重力区域。包括光在内的任何物质只要进入就再也逃不出来了!