恒星内部发生核聚变的一瞬间就是恒星诞生的时刻吗?
恒星诞生后,初期还会继续长大吗?除了变红巨星,那是末期。恒星的大小为什么不一样?大小和什么有关?...
恒星诞生后,初期还会继续长大吗?除了变红巨星,那是末期。恒星的大小为什么不一样?大小和什么有关?
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恒星内部发生核聚变是恒星正式形成的时刻。
产生恒星的基本条件是氢气、引力和漫长的时间。
起初,星云中的一小块氢气受热后开始升温,进而引起星云中的其他物质开始发热、升温并发光。尘埃和气体在万有引力的作用下开始聚集,形成巨大的漩涡。在聚集并压缩体积的过程中,由于外界对其做功,根据热力学第一定律,被压缩的气体温度会升高。
经过数十万年,星云的密度会不断增大,并会形成盘状漩涡,直径超过太阳系。而位于中心的气体,在重力的不断挤压下,形成具有超高密度和温度的球体。随着压力不断增大,由于旋涡物质具有的角动量,导致巨大的气柱从中心喷射而出,喷射气柱直径达几光年,它可以使物质加速,穿越无法想象的距离。而核心的部分,就是年轻的恒星。
引力作用持续而强烈,气体和灰尘颗粒被不断吸入,并相互挤压,产生了越来越多的热量。
未来几十万年的时间里,年轻的恒星经挤压将变得更亮更热,温度会达到1500万摄氏度。一些气体原子在高温下会发生聚变而释放出更大的能量,经过这些聚变反应,产物会通过相互作用与气体、尘埃等形成更加清晰的球体,一颗恒星就这样诞生了。
产生恒星的基本条件是氢气、引力和漫长的时间。
起初,星云中的一小块氢气受热后开始升温,进而引起星云中的其他物质开始发热、升温并发光。尘埃和气体在万有引力的作用下开始聚集,形成巨大的漩涡。在聚集并压缩体积的过程中,由于外界对其做功,根据热力学第一定律,被压缩的气体温度会升高。
经过数十万年,星云的密度会不断增大,并会形成盘状漩涡,直径超过太阳系。而位于中心的气体,在重力的不断挤压下,形成具有超高密度和温度的球体。随着压力不断增大,由于旋涡物质具有的角动量,导致巨大的气柱从中心喷射而出,喷射气柱直径达几光年,它可以使物质加速,穿越无法想象的距离。而核心的部分,就是年轻的恒星。
引力作用持续而强烈,气体和灰尘颗粒被不断吸入,并相互挤压,产生了越来越多的热量。
未来几十万年的时间里,年轻的恒星经挤压将变得更亮更热,温度会达到1500万摄氏度。一些气体原子在高温下会发生聚变而释放出更大的能量,经过这些聚变反应,产物会通过相互作用与气体、尘埃等形成更加清晰的球体,一颗恒星就这样诞生了。
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是的,恒星只有在发生核聚变反应后,才能称为恒星。在此之前,只能叫“原恒星”。
一颗恒星的诞生要经历几个阶段。一团恒星气体云受到引力扰动发生收缩,最初时收缩速率很小。等到中心部位产生出一个物质核心(质量中心)后,速率越来越快,直到物质核心因外围物质总量的减少和核心角动量产生的离心力,使核心质量不再增大时,质量的增加才会停止。此时,应称为“星坯”。
星坯在自身引力作用下继续收缩(此时,星坯的质量已经与外围物质基本无关了。即:它已经基本清空了附近的空间),内部温度越来越高,到发出红外线时,就是原恒星了。
原恒星继续收缩,当温度升高到1200万度时,达到了氢聚变为氦的核反应所需要的温度,内部开始发生核聚变反应,并向外辐射出光和热,向外的辐射压与向内的引力相平衡,星体的质量和大小趋于稳定,一颗恒星诞生了。
在主序星阶段,恒星的大小一般指恒星的质量而不是半径。一颗恒星的质量由两个因素决定。一是原始星际气体云的质量。诞生出恒星的星际气体云质量越大,初始密度越高,从中诞生的恒星质量也越大。这一点不难理解,毕竟恒星诞生不能是无米之炊。二是星际气体云在收缩时产生的角动量(旋转的程度)。星际气体云在收缩时会产生出旋转运动,其原因一直众说纷纭,但目前公认的是物质在收缩过程中的碰撞和摩擦产生的静电力(洛伦兹力)其方向不是指向运动方向,而是与运动方向有一个角度。最初时,洛伦兹力使物质运动的方向各向都有,但会逐渐趋于一致,并由此产生出星际气体云的旋转运动。由于角动量守恒,随着物质向中心集中,角动量越来越大,旋转角速度和线速度也越来越大,由此产生的离心力也在增大。直到离心力开始阻止物质向质量中心掉落时,恒星坯的质量就基本停止增加了(旋转轴两端的质量不受此影响),一颗未来恒星的质量也就大致确定了。
根据目前的恒星形成理论,一颗恒星的质量上限是140倍太阳质量。但这是指主序星,不是恒星坯。恒星坯的质量除了以上两个因素外,原则上不受限制,没有上限。但由于恒星发生核聚变反应时,其强度有上限(不能太剧烈,否则恒星会被“炸碎”),而质量太大,则向内的引力太强,恒星收缩,又会增大核聚变反应的强度。于是,如果原恒星的质量超过140倍太阳质量,在发生核聚变反应后,恒星会产生脉动,一胀一缩。在引力作用下收缩时,核聚变反应强度升高,辐射压上升,把外层物质向外推,发生膨胀,使中心温度下降,减弱了核聚变反应强度,使恒星再次收缩。而在膨胀时,一部分物质会被推离恒星,跑到宇宙空间中去,从而减小恒星质量。每一次脉动,都会使恒星损失一部分质量,直到恒星质量减小到140倍太阳质量,向外的辐射压与向内的引力相平衡,恒星就可以稳定燃烧了。
因为宇宙中星际气体云的质量和密度总是有限的,这类超大质量恒星只是恒星中极少的一部分而且这类恒星因为内部核聚变反应强度很高,核燃料消耗迅速,其寿命非常短。绝大多数恒星的质量远远小于这一上限,例如太阳,就是一颗小质量恒星,叫黄矮星。
一颗恒星的诞生要经历几个阶段。一团恒星气体云受到引力扰动发生收缩,最初时收缩速率很小。等到中心部位产生出一个物质核心(质量中心)后,速率越来越快,直到物质核心因外围物质总量的减少和核心角动量产生的离心力,使核心质量不再增大时,质量的增加才会停止。此时,应称为“星坯”。
星坯在自身引力作用下继续收缩(此时,星坯的质量已经与外围物质基本无关了。即:它已经基本清空了附近的空间),内部温度越来越高,到发出红外线时,就是原恒星了。
原恒星继续收缩,当温度升高到1200万度时,达到了氢聚变为氦的核反应所需要的温度,内部开始发生核聚变反应,并向外辐射出光和热,向外的辐射压与向内的引力相平衡,星体的质量和大小趋于稳定,一颗恒星诞生了。
在主序星阶段,恒星的大小一般指恒星的质量而不是半径。一颗恒星的质量由两个因素决定。一是原始星际气体云的质量。诞生出恒星的星际气体云质量越大,初始密度越高,从中诞生的恒星质量也越大。这一点不难理解,毕竟恒星诞生不能是无米之炊。二是星际气体云在收缩时产生的角动量(旋转的程度)。星际气体云在收缩时会产生出旋转运动,其原因一直众说纷纭,但目前公认的是物质在收缩过程中的碰撞和摩擦产生的静电力(洛伦兹力)其方向不是指向运动方向,而是与运动方向有一个角度。最初时,洛伦兹力使物质运动的方向各向都有,但会逐渐趋于一致,并由此产生出星际气体云的旋转运动。由于角动量守恒,随着物质向中心集中,角动量越来越大,旋转角速度和线速度也越来越大,由此产生的离心力也在增大。直到离心力开始阻止物质向质量中心掉落时,恒星坯的质量就基本停止增加了(旋转轴两端的质量不受此影响),一颗未来恒星的质量也就大致确定了。
根据目前的恒星形成理论,一颗恒星的质量上限是140倍太阳质量。但这是指主序星,不是恒星坯。恒星坯的质量除了以上两个因素外,原则上不受限制,没有上限。但由于恒星发生核聚变反应时,其强度有上限(不能太剧烈,否则恒星会被“炸碎”),而质量太大,则向内的引力太强,恒星收缩,又会增大核聚变反应的强度。于是,如果原恒星的质量超过140倍太阳质量,在发生核聚变反应后,恒星会产生脉动,一胀一缩。在引力作用下收缩时,核聚变反应强度升高,辐射压上升,把外层物质向外推,发生膨胀,使中心温度下降,减弱了核聚变反应强度,使恒星再次收缩。而在膨胀时,一部分物质会被推离恒星,跑到宇宙空间中去,从而减小恒星质量。每一次脉动,都会使恒星损失一部分质量,直到恒星质量减小到140倍太阳质量,向外的辐射压与向内的引力相平衡,恒星就可以稳定燃烧了。
因为宇宙中星际气体云的质量和密度总是有限的,这类超大质量恒星只是恒星中极少的一部分而且这类恒星因为内部核聚变反应强度很高,核燃料消耗迅速,其寿命非常短。绝大多数恒星的质量远远小于这一上限,例如太阳,就是一颗小质量恒星,叫黄矮星。
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恒星一生大概有以下阶段:
1)星云的收缩,一大片星际气体在重力及外力的作用下,开始向内收缩。
2)星体与星云分离。当星云收缩到一定的程度后,星体会与原星云分离,形成比较清淅的分界层。
3)星体在重力的作用下,继续续收缩,内核温度上升,当越过一定温度和压力后,内核发生核聚变,这时,恒星就算是诞生了。
4)一般来说,恒星诞生之后,内部核聚变产生的向外压力还是小于向内的引力的,恒星会进一步缩小,一直到向外压力与向内的引力相平衡,这时恒星进入了主序期,将在一段很长的时间内保持稳定。
5)严格来说,单个恒星在主序期,如无其它伴星向它输送气体,它的质量\体积会由于核聚变及星风的作用下变小,同时外表温度和亮度都会增加。主流科学家认为10亿年后,我们的太阳亮度增加,会把我们的地球烤成一片荒漠。
6)在恒星未期,由于内核氢的消耗,无法有更多的核聚变提供向外的推力时,引力会使星体主体向内收缩,使内核温度升高,而在的星体外层的氢会在内核的表层开始聚变,这样就形成了一个不稳定的球体,内核内收缩,外层膨胀,就变成红巨星啦。
7)最后是内核收缩温度上升到氦可以聚变的温度时,星体的内核会突然炸起来,那就是氦闪了。这时星体的气体外层会被炸开,形成一个行星状星云。星体的内核也会外露出来,就是白矮星了。这个阶段,恒星也算已经死亡了。
8)以上是我们太阳大小的恒星的大概的演变,而大恒星\紧密双星系统则会更复杂一点,这里不细打字啦。
==========
至于恒星为什么有大有小,这个与它形成时的星云大小\密度以及扰力有关,吃气体多了,就成了胖子,少了就成了红矮星了。
以上希望你帮助你哦,天文学是很有意思的学科,它有点高高在上不食人间烟火的感觉,但它也能让我们更能认清自己和世界,我们所谓春秋霸业,在宇宙这个范围内看,更像是几只小小的细菌在“微”打“微”闹且无足轻重.....所以天文学更能让人谦卑哦。
1)星云的收缩,一大片星际气体在重力及外力的作用下,开始向内收缩。
2)星体与星云分离。当星云收缩到一定的程度后,星体会与原星云分离,形成比较清淅的分界层。
3)星体在重力的作用下,继续续收缩,内核温度上升,当越过一定温度和压力后,内核发生核聚变,这时,恒星就算是诞生了。
4)一般来说,恒星诞生之后,内部核聚变产生的向外压力还是小于向内的引力的,恒星会进一步缩小,一直到向外压力与向内的引力相平衡,这时恒星进入了主序期,将在一段很长的时间内保持稳定。
5)严格来说,单个恒星在主序期,如无其它伴星向它输送气体,它的质量\体积会由于核聚变及星风的作用下变小,同时外表温度和亮度都会增加。主流科学家认为10亿年后,我们的太阳亮度增加,会把我们的地球烤成一片荒漠。
6)在恒星未期,由于内核氢的消耗,无法有更多的核聚变提供向外的推力时,引力会使星体主体向内收缩,使内核温度升高,而在的星体外层的氢会在内核的表层开始聚变,这样就形成了一个不稳定的球体,内核内收缩,外层膨胀,就变成红巨星啦。
7)最后是内核收缩温度上升到氦可以聚变的温度时,星体的内核会突然炸起来,那就是氦闪了。这时星体的气体外层会被炸开,形成一个行星状星云。星体的内核也会外露出来,就是白矮星了。这个阶段,恒星也算已经死亡了。
8)以上是我们太阳大小的恒星的大概的演变,而大恒星\紧密双星系统则会更复杂一点,这里不细打字啦。
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至于恒星为什么有大有小,这个与它形成时的星云大小\密度以及扰力有关,吃气体多了,就成了胖子,少了就成了红矮星了。
以上希望你帮助你哦,天文学是很有意思的学科,它有点高高在上不食人间烟火的感觉,但它也能让我们更能认清自己和世界,我们所谓春秋霸业,在宇宙这个范围内看,更像是几只小小的细菌在“微”打“微”闹且无足轻重.....所以天文学更能让人谦卑哦。
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