恒星的生与死是怎样

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  恒星是由引力凝聚在一起的一颗球型发光等离子体,太阳就是最接近地球的恒星。那么关于恒星的生与死是怎样的呢?

  恒星的诞生地

  在旋臂和旋臂之间,是一些暗弱的 区域,科学分析表明,这里大多是炽热而高度电离的 气体,其中气体压力很大,可以抵制气体在引力作用下的 收缩倾向,所以这些区域不易形成恒星 。而在旋臂中,气体的 密度较大,离子、原子和尘埃颗粒之间的 碰撞相当频繁,能有效地使气体"冷却",并产生氢分子构成的 气体云团―分子云。分子云的 温度较低,通常仅为绝对温度10度左右,每一个云的 质量大约相当于太阳的 1000到10000倍。正是这些分子云的 进一步碎裂和坍缩导致一群一群原始恒星 的 诞生。

  作为恒星 诞生地的 星 际气体云团十分稀薄而且温度极低,云团中与引力相抗衡的 气体压力很弱,引力的 作用使得云团缓慢地收缩。

  超新星 爆炸产生的 冲击波或云团周围一些亮星 向外喷射的 高热气流(都会使云团中出现不均匀的 密度分布,造成云团中出现多个密度中心,这些密度中心周围的 气体分别向这些中心收缩,形成一个个小云团。收缩过程中,小云团中心温度升高,旋转加快,密度越来越大,演变成中心有核,周围由盘状物质包围的 形状,云团的 表面温度一般为绝对温度2000-3000度,质量与太阳相仿,只发出红外辐射,不发射可见光,所以还只是恒星 的 胚胎,或形象地称之为"星 卵"。

  不同大小的 云团演化快慢大不一样,象太阳这样典型大小的 恒星 ,其处于星 卵的 状态的 大约要维持100万年,在此期间云团继续复杂的 收缩过程,中心温度则持续升高,一直到超过100万度,在这种极高的 温度下将出现由氢原子核变成氦原子核的 "核聚变"反应,这是恒星 的 根本特征,星 球只有到了能由核聚变反应而释放能量,才算是真正进入了"成年恒星 "的 阶段,也只有此时才真正变得灿烂夺目。此时的 恒星 中心密度和温度都很高,巨大的 气体压力足以抵抗引力收缩,所以恒星 也不再继续收缩了,恒星 的 性质变得十分稳定,就象我们的 太阳一样,恒星 一生中90%以上的 时间都处于这一阶段。

  恒星走向死亡

  恒星 走向死亡的 途径因其质量的 不同而有很大的 不同,象太阳这种中等质量的 星 体其死亡是比较"温和"的 ,在红巨星 阶段之后,恒星 的 外壳一直向外膨胀,核心则持续收缩,发出紫外光或X射线,高能射线激发外层气体发出荧光,形成美丽的 行星 状星 云(图5)。外壳气体逐渐消散在星 际空间,成为下一代恒星 的 原料,而中心部分在收缩到一定程度后,停止了一切核反应过程,变成一颗冷却了的 、密度却极大的 白矮星 ,其中1个方糖大小的 物质,重量可与一辆卡车相当。

  质量较大的 恒星 走向死亡的 途径往往是十分壮烈的 ,通常质量大于太阳8倍以上的 星 球,不会平静地演化为白矮星 ,而是引发一场震天动地的 大爆炸,星 体的 亮度突然增亮几十倍甚至几百倍,这就是所谓的 超新星 爆发,星 体粉身碎骨,核心遗留下来两种特殊形态的 天体-中子星 或黑洞。中子星 的 质量和太阳差不多,但半径只有10公里左右,可见其密度更比白矮星 高得多了。超新星 爆炸后,如果残留的 核心质量仍较大,则会形成密度更为惊人的 黑洞,任何物质甚至连光线都无法逃脱它强大的 引力场,我们无法直接看到它,这也正是其名为"黑"的 由来。

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