天体演化笔记8

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1、四、中质量恒星演化晚期恒星晚年时期标志：核心区域的氢燃烧完毕，氦核心区形成。㈠红巨星①两层核聚变反应：核心He→C、O，核心外围H→He氦核心收缩，产生的热散布到外层；外面氢壳层燃烧，再外围是恒星的一般物质。恒星外部慢慢膨胀。核心氦聚变反应（氦燃烧）：先是剧烈的氦闪耀阶段，然后是平静的氦聚变反应。②恒星体积膨胀，表面温度下降，特别明亮。两层核聚变反应释放巨大的能量，使恒星外层急速膨胀；体积膨胀，表面积扩大,单位面积所散发的热相对减少，表面温度也随之降到摄氏三千度，在发生的电磁辐射中,以红光最强。因为它们的体积非常巨大，特别明亮。如参宿四、毕宿五、大角、心宿二等③红巨星是变星。氢层

2、和氦层先后燃烧，一步一步地延伸到外壳。由于这时燃烧氢和氦以产生能源的过程并不稳定，星体会不断脉动，同时会产生强劲的恒星风把外壳吹掉。㈡行星状星云从正在死亡的中小型恒星中喷出的气体的遗迹，气体物质主要有H、He、C、O。恒星在红巨星阶段时不稳定，一涨一缩地在几千年的时间里把外层物质全抖落出去，到它四周的空间去，这些物质成为行星状星云。恒星四周的物质被高温的恒星所释放出的恒星风向外推，又接着被高温的热辐射持续照射，因此仍然闪闪发亮。㈢白矮星恒星外层被喷出后，剩余的核心部分继续收缩形成的天体，是中小质量恒星演化到最后的残骸。特征：①体积小，它的半径接近于行星半径，平均小于1000千米。

3、②光度非常小，要比正常恒星平均暗1000倍。③质量小于1．44个太阳质量(钱德拉塞卡极限)。④密度高达1吨～10吨／厘米3，⑤表面温度很高。⑥磁场强。主要由碳和氧组成。依靠电子简并压力抵挡万有引力，维持星球的稳定。最终结局：由于白矮星的温度比周围的高，所以不断地发出辐射，温度不断降低，颜色渐红，最终停止辐射，成为黑矮星。估计从白矮星到黑矮星需要近100亿年密近双星系统的白矮星再度辉煌：新星五、大质量恒星演化晚期㈠红超巨星①多层核反应同时发生。H→HeHe→C/OC/O→→O/Ne/MgO/Ne/Mg→Si/S→Fe6②除了H、He外，Fe以下的所有化学元素均可能这一阶段产生，物质

4、损失越来越大。③核心中子化在恒星内部铁核形成之后，并没有进一步的核融合反应可以提供能量来抵挡万有引力的收缩。因此核心密度升高，在接下来的某一瞬间，电子被挤进原子核，许多电子被质子捕捉，转变成中子，同时迸发出巨大的中微子流。中子的“占据体积”要小得多，两个中子可以紧挨着，在恒星核里再没有任何¡°真空¡±留下，恒星核就成了一种主要由中子组成的巨大原子核，这种远比白矮星紧密的新的物质简并态，就叫做中子星。㈡超新星的爆炸形成了许多比铁更重的元素在恒星内部铁核形成之后，并没有进一步的核融合反应可以提供能量来抵挡万有引力的收缩。因此核心密度一再升高，整个核心就像是一个超大的原子核一样。在接下

5、来的某一瞬间，许多电子被质子捕捉，转变成中子。在这一瞬间，核心物质的性质顿时改变，变得坚硬了些。原先在这核心外围一起向内收缩的物质一下子反弹子出来，而把更外围较低密度的物质整个向外炸了开来。这就是超新星的爆炸。伴随这整个过程的是极大的能量释放。首先是许多微中子带走了绝大部分的能量，而后向外炸开的物质，本身也具有很大的能量，使得这整个星球外围炸开的物质温度增高，且放出大量的光。在爆炸的那一瞬间，巨大的能量也使得许多比铁更重的元素得以形成，包括许多放射性元素。超新星遗迹：爆炸向外抛出的物质，含有丰富的重元素；对星系演化起着重要的作用。㈢中子星超新星爆炸后裸露核心，在引力下收缩，依靠中

6、子的简并压力抵挡万有引力而形成的一个稳定的结构。中子星的质量＜3个太阳质量㈣黑洞更大质量恒星演化的最终归宿。没有任何力抵挡物质向中心点的收缩，直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度，巨大的引力使得一切物质、信息、光无法向外射出，从而切断了恒星与外界的一切联系。1、黑洞是一个致密的物体，它的引力场是如此之强，任何物体，甚至光也不能逃脱出来。2、是物理理论的推论英国的米歇尔，根据万有引力定律；德国的史瓦西，根据爱因斯坦的广义相对论广义相对论的史瓦西描述：引力场将使时空弯曲。恒星的半径越小，它对周围的时空弯曲作用就越大，等恒星的半径小到“史瓦西半

7、径”时，就连垂直表面发射的光都被捕获了。3、如果掉入黑洞，会发生什么现象？落入黑洞后，运动越来越快，双脚的引力比头部的引力大，身体被撕碎。如果掉入一个超大质量的黑洞，身体会保持完整，不久会到达奇点，在那被挤碎。4、黑洞不会永远存在。1974年，StephenHawking利用量子引力理论证明黑洞会缓慢将能量返还到宇宙中，最后蒸发。65、宇宙中有多少黑洞？应该是太多了，数不过来。6、寻找黑洞通过间接的测量手段确定它们的存在。一个双星系统；发射出强大的X射线；计算质量，若大于3倍的太