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《天体物理学讲座第一讲恒星的演化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、讲座天体物理学讲座3第一讲恒星的演化黄润乾(中国科学院国家天文台云南天文台中国科学院光学天文联合开放实验室昆明650011)摘要恒星结构和演化理论是研究恒星内部的物理过程、结构和恒星如何演化的科学.文章介绍了恒星结构和演化模型的计算方法,恒星在赫罗图中的分布规律,恒星的形成和早期演化特性,质量不同的各类恒星从主序开始的演化进程,恒星演化的晚期阶段和产物:白矮星、超新星和中子星.关键词恒星演化,恒星内部结构STELLAREVOLUTIONHUANGRun2Qian(YunnanObservatory,NationalAstronomicalObservatory,ChineseA
2、cademyofSciences,UnitedLaboratoryofOpticalAstronomy,Kunming650011,China)AbstractThetheoryofstellarstructureandevolutionconcernsthevariousphysicalprocessesinsidestars.Anintro2ductionisgiventoamodelofthestructureandevolutionofstars,theirdistributionintheHertzsprung2Russeldiagram,theirformation
3、andearlyevolution,theevolutionfromthemainsequenceforstarsofdifferentmasses,thefinalstageofstellarevolutionandtheresultingwhitedwarfs,supernovaandneutronstars.Keywordsstellarevolution,stellarinterior些假设基础上,可以建立起一系列描述恒星内部各1引言种物理过程及其变化的微分方程组.或者说,建立起一个模拟恒星内部结构和演化的理论模型.再借助在浩瀚的夜空中,可以观测到各种类型的恒星:于计算
4、机解这个模型,就可以得到恒星的内部结构有温度很高、颜色发白或发蓝的早型星;有体积很和演化的规律.由理论得到的恒星结构和演化规律大、颜色发红的红巨星;有亮度和半径会周期变化的需要和观测到的恒星的现象和变化规律相比较,如变星;有体积很小、十分暗弱但颜色发白的白矮星;果理论结果能够解释各种恒星的现象和观测到的各还有成双在一起,互相绕转的双星等等.这些不同类种恒星变化规律,则可以认为这个理论是正确的,由型的恒星,它们内部的结构性能,如温度、密度、压强它所得到的恒星内部结构和演化规律是合理的.和化学组成的分布如何?在它们的内部会发生哪些人们通过对恒星各种物理参数进行大量观测和物理过程?是
5、什么原因使它们发光,同时又使它们积累后,发现了恒星的“赫罗图”.在恒星的赫罗图演变成为具有各种不同特性的恒星?这些都是恒星中,各类恒星的分布显现出一些特殊的规律.于是,结构和演化理论所要研究的内容.恒星赫罗图中的各种规律就成为目前用于检验恒星恒星的内部是我们无法直接观测到的.怎样才结构和演化理论是否正确的重要工具之一.能了解恒星内部的情况,以及引起恒星演化的原因?通过理论和观测结果的不断比较和验证,证实恒星结构和演化理论采取的方法是:首先需要对恒恒星结构和演化理论取得了重要进展.恒星为什么星作一些简化而合理的假设,如假设恒星是球形对称结构的高温气体球;满足流体静力学平衡条件;遵
6、3国家自然科学基金(批准号:10073020)资助项目2000-10-13收到初稿,2000-12-25修回守能量守恒和其他在地面上已知的物理定律.在这·560·物理会演化?主要是因为在恒星的内部不断发生着许多εniεik∑E-∑物理过程,这些物理过程的发生和变化,使得整个恒nnikEik星的性质随之变化.在这些物理过程中,最主要的是9Yiεε=ni-ikdM.(5)9t∑r恒星内部发生的热核反应过程.热核反应释放出的∫∑nEnikEik能量是维持恒星发光和不断向外辐射出大量能量的∫dMr主要能源.同时,由于热核反应,使得恒星内部的化在以上方程中包含了5个未知量:T(温度),P
7、(压学组成在不断变化,如恒星中心区域内的元素可以强),r(与恒星中心的距离),Lr(光度)及Yi(元素的由氢变为氦,又由氦变为碳和氧等等.在不同的温度质量丰度),以及包含一些与物质有关的函数,如:ρ下,恒星中心区域内不同元素发生热核反应时所释(密度),κ(物质的不透明度),εn(产能率),εν(中微放出的能量大小不同,这会使得恒星的光度以及恒子能量损失率),εg(物质的热能变化率),Eni(每克星内部的温度、密度和压强的分布不断变化.恒星表n粒子经过核反应成为i粒子所释放的能量),εni面的
