恆星的演化過程如何,恆星的演化過程是怎樣的?

時間 2022-03-18 16:50:13

1樓:廣西師範大學出版社

超新星爆發以後,相當多的物質重新轉化為星際物質,這表面上看來是簡單的迴圈,但是實際上經過一系列核反應以及超新星爆發,比較輕的元素已經合成了重元素,因此在從星際物質形成恆星,而又重返星際物質的時候,重元素的成分就增高了,所以這個過程不是簡單的迴圈和重複,而是新的條件下出現形式上相同、實質上不同的一個發展階段,是一個否定之否定的辨證發展過程。

恆星演化的研究是從赫羅圖開始的。現在我們回過頭來再看看赫羅圖,首先我們來看一個像太陽這樣的恆星在赫羅圖上的演化途徑。

在這張圖上,圓圈的大小表示恆星的大小,乍看起來,這張圖似乎和原來觀測到的圖並不一致,它的演化路徑並不是觀測得到的赫羅圖上的某一序列,但是我們應該注意,這裡的恆星演化路徑是對於一個恆星畫出的。把各種不同的星都畫上去,情形就不同了。初始質量不同的星,在赫羅圖上的途徑和程序是不一樣的。

更重要的是,某一種星,在某一階段也就是赫羅圖上某一區域停留時間越長,我們看到這一區域的星便越多。這就像在展覽館裡,人們總是在那些大家感興趣的展品附近停留時間長,前進速度慢,正是在這些地方人最多,不就是這個道理嗎?如果我們畫出各種不同初始質量恆星的演化路徑,並且用線的粗細來表示停留時間的長短,也就是這種星出現的多少,再來**這幅圖的全域性,那正是根據觀測得到的赫羅圖的樣子,所以恆星演化理論完全符合觀測的結果。

恆星演化理論是建立在現代物理學的堅實的理論基礎之上的科學結果,它的發展是十分迅速的。在30年代,原子核反應理論的建立就已經突破了難關。但是由於它需要進行大量的數值計算,在理論體系形成以後,有一段時間,勞動是繁重艱苦的,進展是困難緩慢的。

只是到了50年代和60年代,快速電子計算機的出現,大大加速了它的發展,現在恆星演化理論已經發展成為成熟的理論。

同太陽系起源和演化的研究相比,恆星演化理論的發展迅速而且順利得多。為什麼竟然對於遙遠的恆星比我們自己所在的太陽系的認識反倒更快得多呢?最根本的一條就是,太陽系只有一個,而恆星卻有千千萬萬。

我們可以同時觀測到處在不同演化階段的恆星,看到恆星一生的全過程,空間的廣闊彌補了時間的短暫!

不過,恆星演化的**並沒有完結。恆星自轉和內部物質對流對恆星演化細節的影響還需要仔細考慮;密近雙星間的物質交流演化程序有什麼作用還在研究之中;紅巨星以後的晚期過程還只是描繪了一個粗糙的輪廓,細節的計算需要用未來的更大型的電子計算機才能完成;黑洞仍在尋找之中,而且近20年來,射電天文學和空間天文學的興起,使各種新型別的天體不斷湧現,必然要提出許多的新問題,對於這些新問題的研究,將更大地豐富我們對於恆星演化的知識。

2樓:

原恆星(幼年期)、主序星(青年期)、紅巨星(壯年期)、高密度恆星(老年期)。

最終演化結果:

質量小的恆星形成行星狀星雲,之後成為白矮星,最後演化成黑矮星。

質量大的恆星經過新星爆發或超新星爆發,質量較大的形成中子星,質量很大的形成黑洞。

恆星的演化過程是怎樣的?

3樓:廣西師範大學出版社

在恆星世界裡,有時會出現一種奇怪的現象:一顆本來較暗的恆星,突然變得很亮。這種亮度發生劇烈變化的恆星,在天文學上稱為變星。古代人把變星作為「客星」。

變星有多種,其中亮度變化最劇烈的變星叫超新星。一般認為,恆星所以會突然變得很亮,主要是由於這顆恆星發生了猛烈的爆發,放出鉅額的能量。這種爆發是這樣產生的:

恆星內部較輕的元素(氫、氦)通過熱核聚變反應,不斷燃燒。當較輕的元素全部用完之後,引力和斥力之間的平衡被破壞,恆星會產生收縮。恆星收縮的結果使內部溫度繼續升高,開始另一種新的熱核反應,聚變為更重的元素,同時放出熱能,從而處於新的平衡狀態。

但是,恆星演化到後期,到了鐵元素形成之後,再繼續聚合成更重的元素的核反應過程,同前面的反應過程有一個本質的不同:它們不輻射出能量,反而要從外界吸收大量的熱量。這樣,恆星的引力和斥力得不到平衡,恆星就迅速塌縮,中心的壓力猛增,電廠被壓到原子核內,同核內的質子結合成中子,形成中子核。

當大量物質向中子核塌縮時,就會在很短的時間內釋放出驚人的能量,發出強烈的光。這些能量足以使恆星的外殼**破裂,並將它們拋向宇宙空間。

超新星爆發時釋放出來的能景為1047~1052爾格,相當於三秒鐘內**了1018個一百萬噸級的氫彈;亮度增加千萬倍,比太陽亮幾億倍。

根據歷史記載,最有名的超新星是我國2023年記錄到的金牛座超新星。它是一顆最明亮的超新星。這次超新星爆發記載,以我國《宋會要》中的記錄最為完整、精確:

「嘉佑元年三月,司天監言:『客星沒,客去之兆也』。初,至和元年五月晨出東方,守天關。

晝見如太白,芒角四出,色赤白,凡見二十三日」。可見,這顆超新星是十分明亮的,它在明亮的白天尚且芒角四射,2023年7月4日起的23天中,人們都能清楚地看到。

這顆超新星爆發時拋射出來的氣體殼層,在18世紀由一個英國人首次觀測到。它呈一團模模糊糊的雲霧狀的東西。因它的外形象一隻螃蟹,所以稱它為蟹狀星雲。

爆發是恆星演化過程中產生的一種重要現象,因此超新星的研究在天文學上佔有很重要的地位。

4樓:宜之槐慎卿

恆星的演化開始於巨分子云。一個星系中大多數虛空的密度是每立方厘米大約0.1到1個原子,但是巨分子云的密度是每立方厘米數百萬個原子。

一個巨分子云包含數十萬到數千萬個太陽質量,直徑為50到300光年。

在巨分子云環繞星系旋轉時,一些事件可能造成它的引力坍縮。

巨分子云可能互相沖撞,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云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(小於一個太陽質量)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,達到一個靜態平衡。

恆星從此進入一個相對穩定的階段。如果恆星附近仍有殘留巨分子云碎片,那麼這些碎片可能會在一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。如果巨分子云碎片形成的恆星足夠接近,那麼可能形成雙星和多星系統。

恆星的演化階段是怎樣的?

5樓:廣西師範大學出版社

物理定律把恆星內部的運動、能量的產生、轉移和消耗同它的溫度、壓力、密度、成分等因素聯絡起來了。一個因素的變化要引起其他各個因素的變化。研究天體的演化,就是要研究在物理定律制約下,各種因素怎樣互相協調地變化。

這些定律不僅決定了天體演化的性質,也決定了變化速度以及發生質變的條件。

按照天體的實際狀態,正確地運用物理定律,進行嚴格的數學推導和數值計算,得出天體的結構和物理參量隨時間變化的情形,這樣就得到了天體演化的過程,這就是恆星演化理論的基本方法。

對於恆星,已經弄清楚,在它的起源和演化過程中,要經歷以下幾個主要階段:

早期階段——氣體星雲在引力作用下形成恆星。

中期階段——內部進行核反應,使恆星發光,一種核反應接著另一種核反應,直到核燃料消耗完。

歸宿階段——核反應結束以後,在引力作用下,恆星發生激烈的坍縮和爆發,一部分物質拋射到宇宙空間成為星際氣體,剩下的核心坍縮成為各種緻密天體。

恆星是怎麼演化的?

6樓:北京理工大學出版社

人類對恆星演化過程的瞭解,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,因此溫度仍在升高。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,一個叫萬虎的中國人,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。

恆星如何演化的?

7樓:易書科技

從前把宇宙演化的理論看得比現在嚴重些的時候,大家相信星雲是宇宙間最原始的材料形態。星雲又怎樣產生卻不能明白了。星雲便是最初的混沌,有秩序的恆星、行星之群都由此而生。

200多年前,哲學家康德提出第一個星雲假說。他選定星雲做第一階段,因為他看來這是不能繼承其他物質的最簡單的形態。在他看來,演化過程便是由簡趨繁,這種觀點在後來的學說上也大致傳留了下來。

拉普拉斯的關於宇宙演化的星雲假說是其中最著名的一個,他把太陽系的發展特別研究了一下。

直到20世紀30年代,大家還大致假定恆星的發展是由於明亮星雲(例如獵戶座大星雲)的凝縮。而且大家相信不同顏色的恆星便代表不同的年歲。年輕的星最熱,因此是藍色星。

它們逐漸冷卻凝縮便成為太陽之類的中年黃色星。到老年更冷了,便成為紅色。它們的光又逐漸變紅變暗,最後便消失了光芒。

這古典理論並不是盡美盡善的。我們不能明白何以最熱的星能是冷的星雲的第二階段。可是藍色星與亮星雲的親密的聯結似乎又證明它們都極其年輕,例如昴星團中的藍色星就裹在星雲之中。

但我們已知道這聯結現在有了與前此不同的含意了。星雲的明亮只因為附近有熱的恆星。

恆星演化的原來的學說是一條路線的過程,從稀薄的星雲到密而暗的恆星。但在2023年,羅素指出從藍星到紅星的程式有兩種:①包含比太陽更大更亮的巨星與超巨星,其中的紅色星是最大最稀薄的。

②包含較小的主序星(有太陽在內),這些星愈紅便愈小愈密。為解說這新論據,又有恆星發展的新學說出來,在其後廣為採用。恆星由暗星雲凝縮而成,起初是大的紅星,溫度低,而且表面每平方米都並不亮。

可是因為它們太大,所以也就成為最亮的星了。年紀一大,這顆星就變小。有一時期它們由凝縮而生的熱量比輻射出去的多。

它們越來越熱,從紅到黃又到藍一直變色。此時凝縮減慢了,熱量得到的比放出的少了。星又漸冷卻,顏色由藍而黃而紅。

最後停止發光。

兩種學說都是以星雲始,以暗星終。兩者都以凝縮為要點。考察這些學說時,我們倒要知道是否將來有一時期中全沒有星雲而且一切星都消失不見。

不過我們要記得這是討論到一個極煩難的題目的先驅學說。宇宙發展過程極慢,因此也極難追求蹤跡,我們又沒有確切證據證明恆星不斷地凝縮。

恆星的演化是一個漫長而複雜的過程。我們現在認為,恆星的終態有3類:①大質量恆星的燃料用完後炸掉自己,最終灰飛煙滅,其殘片又重新聚集,也為新恆星的誕生提供了條件。

②超新星爆發後留下一個中心天體(中子星或夸克星),發出規則的脈衝,表現為我們熟知的脈衝星。休伊士女士最初發現這些脈衝時,還以為是外星人的訊號呢。③發生引力的進一步塌縮,形成恆星級別的黑洞,這也是目前科學界的熱門話題之一。

恆星演變過程,恆星的演化經歷了哪幾個階段

質量和太陽相當 或小點 的恆星 星雲 原恆星 主序星 紅巨星 行星狀星雲 白矮星 黑矮星 質量比太陽大的恆星 星雲 原恆星 主序星 亮星 紅巨星 超新星 中子星或黑洞 視質量而定,超大質量的變黑洞 質量相等於太陽的恆星 星雲 主序星 紅巨星 行星狀星雲 白矮星 黑矮星或行星狀星雲 星際氣體。質量相當...

木星到底是失敗的恆星還是演化中的恆星

瘋子難不難 木星是太陽系從內向外的第五顆行星,亦為太陽系中體積最大 自轉最快的行星。它的質量為太陽的千分之一,但為太陽系中其他行星質量總和的2.5倍。木星在古代便已為天文學家所知,並出現在許多文化的神話與宗教信仰中。古羅馬人以羅馬神話中的眾神之王朱位元 jupiter 為它命名。古代中國則稱木星為歲...

試論述恆星的起源與演化,並指出其演化的三種結局(救命啊)

杴花草 恆星的誕生 恆星的演化開始於巨分子云。一個星系中大多數虛空的密度是每立方厘米大約0.1到1個原子,但是巨分子云的密度是每立方厘米數百萬個原子。一個巨分子云包含數十萬到數千萬個太陽質量,直徑為50到300光年。在巨分子云環繞星系旋轉時,一些事件可能造成它的引力坍縮。巨分子云可能互相沖撞,或者穿...