恒星老了變成(恒星衰老后會變成_和_)
關(guān)于恒星老了變成,恒星衰老后會變成_和_這個很多人還不知道,今天菲菲來為大家解答以上的問題,現(xiàn)在讓我們一起來看看吧!
1、恒星衰老后--》紅超巨星--》白矮星--》中子星--》黑洞 ,后面這些都可以填附上恒星的演變彌漫于銀河系中的星際物質(zhì)(塵埃和氣體,主要由氫和氦組成),在萬有引力的作用下聚集起來,形成星體。
2、聚集過程中它們的引力勢能轉(zhuǎn)化為熱能,使原本很冷的物質(zhì)溫度升高,如果聚集成星體的物質(zhì)很多,多到相當(dāng)于太陽質(zhì)量或大于太陽質(zhì)量,引力勢能轉(zhuǎn)化成的大量熱能可使星體內(nèi)的溫度升高到1000萬度,從而點燃星體中的氫的聚變反應(yīng)。
3、這時,一顆發(fā)光發(fā)熱的恒星就誕生了。
4、如果星體的質(zhì)量小于0.1 M⊙,點燃不了氫的聚變反應(yīng),不可能是恒星,只能是行星。
5、恒星中氫燃燒生成氦的熱核反應(yīng),大約可以維持100億年,這時,恒星處在一個長期穩(wěn)定的時期,這個時期約占恒星壽命的99%。
6、這樣的恒星稱為主序星。
7、我們的太陽就是處于主序星階段的恒星,它的中心溫度高達1500萬度,壓強達到3×1016Pa,那里正進行著猛烈的熱核反應(yīng),太陽已經(jīng)在主序星階段燃燒了50億年,目前正處在它的中年時期。
8、恒星的存在,一方面依賴于萬有引力把物質(zhì)聚集在一起,不至于漫天飛揚,另一方面則靠熱核反應(yīng)產(chǎn)生的熱量,造成粒子迅速運動,產(chǎn)生排斥效應(yīng),使物質(zhì)不至于收縮到一點。
9、正是萬有引力的吸引作用與熱排斥作用這對矛盾的存在,才保證了恒星的生存。
10、當(dāng)恒星中心部分的氫全部燃燒之后,恒星中部的熱核反應(yīng)就停止了,這時萬有引力戰(zhàn)勝了熱排斥,星體開始收縮。
11、由于恒星表面的溫度遠低于中心部分(例如太陽中心溫度為1500萬度,而表面溫度只有6000度),那里還沒有發(fā)生過氫合成氦的熱核反應(yīng)。
12、這時隨著星體的塌縮,恒星外層的溫度開始升高,那里的氫開始燃燒,這就導(dǎo)致恒星外殼的膨脹。
13、外殼的膨脹和中心部分的收縮同時進行,中心部分在收縮中溫度升高到1億度,開始點燃那里的氦,使之合成碳,再合成氧,這些熱核反應(yīng)短暫而猛烈,像爆炸一樣,稱為“氦閃”。
14、這種過程大約經(jīng)歷100萬年,在整個天體演化中,這時一個很短的“瞬間”。
15、此后幾億年中,恒星進入一個短暫的平穩(wěn)期。
16、當(dāng)中心部分的氦逐漸燃燒完之后,外層氫的燃燒不斷向更外部擴展,星體膨脹的越來越大,膨脹到原來的10億倍。
17、由于外殼離高溫的中心越來越遠,恒星表面的溫度逐漸降低,從黃色變面紅色。
18、由于體積巨大,這種紅色巨星看起來很明亮,稱為紅巨星。
19、50億年后,我們的太陽也將由主序星演變成這樣的紅巨星,膨脹的太陽將逐步燃燒吞食水星、金星和地球。
20、地球的軌道將被包在紅巨星之內(nèi)。
21、海洋將全部沸騰蒸干,地球的殘骸將繼續(xù)在紅巨星內(nèi)部公轉(zhuǎn),紅巨星外層氣體灼熱而稀薄,比我們實驗室中所能得到的最好的真空還要空,所以地球仍然存在,并繼續(xù)轉(zhuǎn)動。
22、當(dāng)然生命已不可能在地球上生存。
23、核能源進一步枯竭之后,紅巨星將拋出一些氣體,形成“行星狀星云”。
24、這個階段,紅巨星的中心部分將塌縮,形成小而高密、高溫的白矮星。
25、白矮星的密度一般在0.1~100t/cm3之間。
26、白矮星溫度高,呈白色;體積小,因而亮度小。
27、隨著熱核反應(yīng)的逐漸停止,白矮星將逐漸冷卻成為黑矮星,黑矮星是一顆比鉆石還要硬的巨大星體。
28、白矮星冷卻成黑矮星的過程十分緩慢,可能需要100億年左右。
29、可以說,在宇宙間,至今還沒有生成一顆黑矮星。
30、白矮星的主要化學(xué)成分是高密度的碳和氧。
31、那么宇宙中硅、鎂、鐵等元素來自何方呢?它們來自超大質(zhì)量恒星的演化。
32、如果一顆恒星,在中心部分氫--氦熱核反應(yīng)終止,開始向紅巨星演變時,還有8 M⊙以上的太陽質(zhì)量,那么它們會發(fā)生更深層次的熱核反應(yīng)。
33、這種超大質(zhì)量恒星內(nèi)部,在塌縮時巨大的引力勢能可把那里的溫度加熱到6億度以上,使用權(quán)碳發(fā)生聚合反應(yīng)生成氖和鎂,這時進一步升高到10億度,氖和氦又合成鎂。
34、此反應(yīng)導(dǎo)致溫度再升到期15 億度以上,氧開始燃燒合成硫、硅等元素。
35、然后,溫度進一步升到30 億度以上,硅開始燃燒,并引發(fā)成百上千種的核反應(yīng),最終生成鐵。
36、超過8 M⊙以上的太陽質(zhì)量的主序星在演變成超紅巨星之后,中心溫度可升高到30 億度,生成以鐵為中心的核,當(dāng)生成的鐵核越來越大,僅靠原子間的電子斥力已不能支撐它自身的重量,這時,鐵核進入白矮星狀態(tài),電子的泡利斥力將起來抗衡萬有引力。
37、當(dāng)鐵核質(zhì)量超過1.4M⊙時,鐵核突然塌縮,電子將被壓入原子核中,與其中的質(zhì)子中和生成中子,成為中子星。
38、中子星和白矮星有些相似,它不是靠熱排斥或電磁作用來抗衡引力,而是靠中子間的泡利斥力來抗衡。
39、中子星是一種非常致密的天體,它自身的萬有引力可將相當(dāng)于一個太陽質(zhì)量的物質(zhì)壓縮在半徑為10千米的球體內(nèi)。
40、也就是說,一匙中子星的質(zhì)量差不多相當(dāng)于地球上一座大山的質(zhì)量。
41、其密度高達1 億~10億t/ cm3。
42、在中子星的形成過程中,猛然的大爆炸把部分重元素拋向太空,成為星際物質(zhì)。
43、這些星際物質(zhì)在適當(dāng)?shù)那闆r下可以形成新的恒星、行星,或被其它恒星俘獲,聚集成行星。
44、這就是行星中重元素的來源。
45、中子星的質(zhì)量有個上限,大約為3~4 M⊙,超過這一極限的中子星是不穩(wěn)定的,會進一步塌縮形成黑洞。
46、幾十年前,科學(xué)家們根據(jù)愛因斯坦廣義相對論的理論研究,預(yù)言了一種叫做黑洞的天體。
47、黑洞是一種奇怪的天體。
48、它的體積很小,而密度卻極大,每立方厘米就有幾百億噸甚至更高。
49、假如從黑洞上取來一粒米那樣大的一塊物質(zhì),就得用幾萬艘萬噸輪船一齊拖才能拖得動它。
50、如果使地球變成一個黑洞,其體積就象一個乒乓球。
51、因為黑洞的密度大,所以它的引力也特別強大。
52、黑洞內(nèi)部的所有物質(zhì),包括速度最大的光都逃脫不了黑洞的巨大引力。
53、不僅如此,它還能把周圍的光和其它的物質(zhì)吸引過來。
54、黑洞就象一個無底洞,任何東西到了它那兒,就不用想再出來,給它命名黑洞是再形象不過了。
55、黑洞既然看不見,那么我們用什么方法來找到它們呢?這就得利用黑洞的巨大引力作用了。
56、如果黑洞是雙星系統(tǒng)的一個成員,而另一個成員是可觀測恒星,那么由于黑洞的引力作用,恒星運動會發(fā)生有規(guī)律的變化,從這種變化可以控測出不可見黑洞的存在。
57、還有黑洞周圍的物質(zhì)在黑洞的巨大引力的吸引下,會表現(xiàn)出古怪的運動方式。
58、它們在源源不斷地流入黑洞時,會發(fā)射出很強的X射線、γ射線等,這是目前尋找黑洞的另一條線索。
59、此外,黑洞還會影響鄰近光線的傳播,產(chǎn)生所謂的引力透鏡現(xiàn)象。
60、“天鵝X-1”是個很強的X射線源,它有一顆看不見的伴星,根據(jù)“天鵝X-1”的運動,可以判斷這顆伴星的質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的10倍,很多人認(rèn)為它可能是個恒星級的黑洞。
61、有些人認(rèn)為我們銀河系的中心也有一個大黑洞庭湖,它的質(zhì)量是太陽的百萬倍。
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