中科大天文系课件-44向红巨星演化

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1、§4.4向红巨星演化观看视频：巨星演化中心区域H燃烧完的恒星，形成一个中心核和〃丰富的外层如右图。在中心核表面，形成〃燃烧壳，维持恒星辐射的大部分能量。由于中心核已停止核反应，故开始引力收缩。同时，燃烧层亦使用整个恒星的半径增大。当光度不变时，由可知，R增大使减小，因此主序后的星在H-R图上的演化是从主序移向右端，从而由主序星进入亚巨星。温度的下降到一定程度停止（由于光球对光子渗出的阻挡作用），然后亚巨星在H-R图上几乎垂直地上升到红巨星。对于质量小的恒星，中心核（核）区域电子发生简并，电子简并

2、压可以维持力学平衡。当中心简并核的质量达到临界值（对应于，，），中心温度达，开始燃烧，即反应MeV核的温度上升，中心区域产生绝热膨胀，在电子简并情况下，绝热膨胀时压力并不减小，所以核反应加速进行：温度升高更多核能产生温度升高……于是产生热暴一一闪光（氨闪）氨闪之后，产生大量热量，温度升高，中心部分由简并非简并，星核膨胀，吸热，光度骤减，在H-R图上下降，然后进入稳定的氮燃烧阶段，聚变为碳。星核周围是燃烧氢的壳层。这种核心燃烧氨，壳层燃烧氢的状态称为水平分支。水平分支在H-R图上的位置与星的初始质

3、量与红巨星阶段质量损失有关。渐近巨星（AGB）——当水平分支核心的氮燃尽，核心收缩，从而升高外层的压力和温度（能量由核心收缩释放的引力能而来）。这样核心外层点火，而点火的层之外又有一层〃在燃烧，恒星处于双壳层燃烧阶段，核心部分的C—0核心质量继续增加，并继续收缩。恒星的光度由于双壳层燃烧产能而增加，使外部包层膨胀，因而恒星又上升到红巨星分支。这种双壳层产能的阶段称为渐近巨星支（AGB）。当星核由于进一步收缩而再次发生电子简并（星核部分相当于一颗热的C-0白矮星），燃烧的双壳层变得更大因而光度更大

4、，在双壳层燃烧的结束阶段便形成红超巨星。由于此阶段能量的大量消耗，红超巨星生存的时间不会太久。红超巨星以后的演化过程还不清楚，可能由于外层质量损失非常快而演化为行星状星云，而星云中心形成白矮星。红超巨星V838演化晚期的物质抛射过程，时间是从2002年3月20日到2004年10月24日螺旋星云NGC7293NGC3132蚂蚁星云猫眼星云NGC6543沙漏星云要补充说明的是，的恒星，中心氢燃烧结束后形成的氨核是电子简并的，并且氨核的质量小于氨燃烧的临界值（）。同时，由于外层氢的质量很少，氢燃烧补充

5、的氨也不足以使氨核的质量达到上述临界值。因此，当电子简并的氨核收缩时，不会发生氨燃烧。这样，初始质量的恒星最终将演化为氨白矮星，而演化为碳-氧白矮星的恒星初始质量在之间。