恒星演變過(guò)程

簡(jiǎn)單的說(shuō)恒改氏蠢星誕生與星云，由于萬(wàn)有引力逐漸匯聚而成，恒星內(nèi)部的高溫高壓，點(diǎn)燃自身的H,HE發(fā)生熱核反應(yīng)提供能量，恒星就開(kāi)始亮了，當(dāng)燃料核世殆盡的時(shí)候，根據(jù)恒星本身核陪不同的質(zhì)量決定了恒星演化的道路。質(zhì)量小的例如太陽(yáng)，爆發(fā)成紅巨星，質(zhì)量稍大的變成白矮星或者中子星，更大的攤縮成黑洞。

恒星的誕生

恒星是由星際物質(zhì)構(gòu)成，早在17世紀(jì)，牛頓就提出了散布于空間中的彌漫物質(zhì)可以在引力作用下凝聚為太陽(yáng)和恒星的設(shè)想。經(jīng)過(guò)天文學(xué)家的努力，這一設(shè)想已經(jīng)逐步發(fā)展成為一個(gè)相當(dāng)成熟的理論。觀測(cè)表明，星際空間存在著許多由氣體和塵埃組成的巨大分子云。1969年加拿大天體物理學(xué)家理查森·B·拉森在他的加州理工學(xué)院寫(xiě)出了星際物質(zhì)轉(zhuǎn)變成恒星的過(guò)程。

拉森設(shè)想有一團(tuán)球狀星云的質(zhì)量和太陽(yáng)的質(zhì)量正好相等。他用了一種在當(dāng)時(shí)條件下盡可能最合理地反映一團(tuán)氣體坍縮的計(jì)算過(guò)程探索了它的變化，他的研究起點(diǎn)不是星際物質(zhì)，而是密度已經(jīng)增大的一個(gè)云團(tuán)，相當(dāng)于大規(guī)模坍縮物質(zhì)中的一粒碎屑。因此，可以說(shuō)這種云團(tuán)的密度早已超過(guò)了星際物質(zhì)：每立方厘米已達(dá)6萬(wàn)個(gè)氫原子。拉森初始豎圓談云團(tuán)的直徑大致為其后將由這團(tuán)物質(zhì)形成的太陽(yáng)半徑的500萬(wàn)倍。接下來(lái)的過(guò)程是發(fā)生在一段天文學(xué)上來(lái)說(shuō)極短暫的時(shí)間中，也就是50萬(wàn)年內(nèi)。

這團(tuán)氣體最初是透光的：每粒塵埃不斷發(fā)出光和熱，這種輻射一點(diǎn)也不受周?chē)鷼怏w的牽制，而是暢行無(wú)阻地傳到外空。這種透光的初始模型也就決定了氣體球團(tuán)的今后的演變。氣體以自由落體的方式落到中心去，于是物質(zhì)在中心區(qū)積聚起來(lái)。本來(lái)質(zhì)量均勻分布的一團(tuán)物質(zhì)，這時(shí)變成越往里密度越大的氣體球。這樣一來(lái)，中心附近的重力加速度，越來(lái)越大，內(nèi)部區(qū)域物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)速度的增長(zhǎng)表現(xiàn)得最為突出。開(kāi)始時(shí)幾乎所有的氫都結(jié)合成氫分子：一對(duì)對(duì)氫原子彼此結(jié)成分子。最初氣體的溫度很低，總也不見(jiàn)升高，這時(shí)因?yàn)樗匀惶”?，一切輻射都能往外穿透而潰縮著的氣體受到的加熱作用并不明顯。要經(jīng)過(guò)幾十萬(wàn)年后，中心區(qū)的密度才會(huì)大到使那里的氣體對(duì)于輻射變得不透明，而在此以前的輻射一直在消耗熱量。這么一來(lái)，氣體球內(nèi)部的一個(gè)小核心就要升溫。后者的直徑只有那個(gè)始終充滿向中心下落物質(zhì)的原氣體球的1／250。隨著溫度的上升，壓力也就變大，終于使坍縮過(guò)程停了下來(lái)。這個(gè)特腔灶密中心區(qū)的半徑和木星軌道半徑差不多，而它所含的質(zhì)量只及整個(gè)坍縮過(guò)程中涉及的全部物質(zhì)的0.5％。物質(zhì)不斷落到內(nèi)部小核心上，它所帶來(lái)的能量在物質(zhì)撞到核心上的時(shí)候又成為輻射而放出。同時(shí)核心在縮小，并變得越來(lái)越熱。

這種過(guò)程一直要進(jìn)行下去，直到溫度達(dá)到大約2000度為止。這時(shí)氫分子開(kāi)始分解，重新變成原子。這種變化對(duì)核心的影響很大。于是，核心再度收縮，到收縮時(shí)釋放出能量把全部的氫余碰都重新變?yōu)樵?。這樣，新產(chǎn)生的核心只比今天的太陽(yáng)稍大一點(diǎn)。不斷向中心跌下的全部外圍物質(zhì)最終都要落到這個(gè)核心上，一顆質(zhì)量和太陽(yáng)一樣的恒星就要由此形成。在往后的演變中，起主導(dǎo)作用的實(shí)際上只有這個(gè)核心了。