红巨星是怎么形成的,白矮星是怎么形成的

作者&投稿:俟史 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 恒星的演化大体可分为如下阶段:一、主序是以前的阶段--恒星处于幼年时代。二、主序是星阶段--恒星处于壮年期。三、红巨星阶段--恒星处于中年期。四、白矮星阶段--恒星处于老年期。大多数恒星的一生,大体是这样度过的。

我们首先来看恒星的一生:
恒星的诞生
在星际空间普遍存在着极其稀薄的物质,主要由气体和尘埃构成。它们的温度约10~100K,密度约10-24~10-23g/cm3,相当于1cm3中有1~10个氢原子。星际物质在空间的分布并不是均匀的,通常是成块地出现,形成弥漫的星云。星云里3/4质量的物质是氢,处于电中性或电离态,其余约?是氦以及极少数比氦更重的元素。在星云的某些区域还存在气态化合物分子,如氢分子、一氧化碳分子等。如果星云里包含的物质足够多,那么它在动力学上就是不稳定的。在外界扰动的影响下,星云会向内收缩并分裂成较小的团块,经过多次的分裂和收缩,逐渐在团块中心形成了致密的核。当核区的温度升高到氢核聚变反应可以进行时,一颗新恒星就诞生了。'
主序星
恒星以内部氢核聚变为主要能源的发展阶段就是恒星的主序阶段。处于主序阶段的恒星称为主序星。主序阶段是恒星的青壮年期,恒星在这一阶段停留的时间占整个寿命的90%以上。这是一个相对稳定的阶段,向外膨胀和向内收缩的两种力大致平衡,恒星基本上不收缩也不膨胀。恒星停留在主序阶段的时间随着质量的不同而相差很多。质量越大,光度越大,能量消耗也越快,停留在主序阶段的时间就越短。例如:质量等于太阳质量的15倍、5倍、1倍、0.2倍的恒星,处于主序阶段的时间分别为一千万年、七千万年、一百亿年和一万亿年。
目前的太阳也是一颗主序星。太阳现在的年龄为46亿多年,它的主序阶段已过去了约一半的时间,还要50亿年才会转到另一个演化阶段。与其他恒星相比,太阳的质量、温度和光度都大概居中,是一颗相当典型的主序星。主序星的很多性质可以从研究太阳得出,恒星研究的某些结果也可以用来了解太阳的某些性质。
红巨星与红超巨星
当恒星中心区的氢消耗殆尽形成由氦构成的核球之后,氢聚变的热核反应就无法在中心区继续。这时引力重压没有辐射压来平衡,星体中心区就要被压缩,温度会急剧上升。中心氦核球温度升高后使紧贴它的那一层氢氦混合气体受热达到引发氢聚变的温度,热核反应重新开始。如此氦球逐渐增大,氢燃烧层也跟着向外扩展,使星体外层物质受热膨胀起来向红巨星或红超巨星转化。转化期间,氢燃烧层产生的能量可能比主序星时期还要多,但星体表面温度不仅不升高反而会下降。其原因在于:外层膨胀后受到的内聚引力减小,即使温度降低,其膨胀压力仍然可抗衡或超过引力,此时星体半径和表面积增大的程度超过产能率的增长,因此总光度虽可能增长,表面温度却会下降。质量高于4倍太阳质量的大恒星在氦核外重新引发氢聚变时,核外放出来的能量未明显增加,但半径却增大了好多倍,因此表面温度由几万开降到三、四千开,成为红超巨星。质量低于4倍太阳质量的中小恒星进入红巨星阶段时表面温度下降,光度却急剧增加,这是因为它们外层膨胀所耗费的能量较少而产能较多。

预计太阳在红巨星阶段将大约停留10亿年时间,光度将升高到今天的好几十倍。到那时侯,地面的温度将升高到今天的两三倍,北温带夏季最高温度将接近100℃。
大质量恒星的死亡
大质量恒星经过一系列核反应后,形成重元素在内、轻元素在外的洋葱状结构,其核心主要由铁核构成。此后的核反应无法提供恒星的能源,铁核开始向内坍塌,而外层星体则被炸裂向外抛射。爆发时光度可能突增到太阳光度的上百亿倍,甚至达到整个银河系的总光度,这种爆发叫做超新星爆发。超新星爆发后,恒星的外层解体为向外膨胀的星云,中心遗留一颗高密天体。
金牛座里著名的蟹状星云就是公元1054年超新星爆发的遗迹。超新星爆发的时间虽短不及1秒,瞬时温度却高达万亿K,其影响更是巨大。超新星爆发对于星际物质的化学成分有关键影响,这些物质又是建造下一代恒星的原材料。

超新星爆发时,爆发与坍塌同时进行,坍塌作用使核心处的物质压缩得更为密实。理论分析证明,电子简并态不足以抗住大坍塌和大爆炸的异常高压,处在这么巨大压力下的物质,电子都被挤压到与质子结合成为中子简并态,密度达到10亿吨/立方厘米。由这种物质构成的天体叫做中子星。一颗与太阳质量相同的中子星半径只有大约10千米。

从理论上推算,中子星也有质量上限,最大不能超过大约3倍太阳质量。如果在超新星爆发后核心剩余物质还超过大约3倍太阳质量,中子简并态也抗不住所受的压力,只能继续坍缩下去。最后这团物质收缩到很小的时候,在它附近的引力就大到足以使运动最快的光子也无法摆脱它的束缚。因为光速是现知任何物质运动速度的极限,连光子都无法摆脱的天体必然能束缚住任何物质,所以这个天体不可能向外界发出任何信息,而且外界对它探测所用的任何媒介包括光子在内,一贴近它就不可避免地被它吸进去。它本身不发光并吞下包括辐射在内的一切物质,就象一个漆黑的无底洞,所以这种特殊的天体就被称为黑洞。黑洞有很多奇特的性质,对黑洞的研究在当代天文学及物理学中有重大的意义。

科学家发现,在木星和土星的表面散放出来的能量比它们所吸收的能量要多,这就意味着木星和土星也可以发光,只是它们发出的是远红外线而不是可见光而已。
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蓝巨星和红巨星的区别
红巨星和蓝巨星都是因为恒星耗尽氢后演变而成的,而之间有的变红巨星,有的变蓝巨星,主要还是取决于恒星的质量。1、当一颗恒星度过它漫长的青壮年期——主序星阶段,步入老年期时,它将首先变为一颗红巨星。2、蓝巨星是高质量的主序星,其内部的核反应速率很大,是体积过大的恒星。3、红巨星呈橘...

2023年巨星的特征是什么?
2023年巨星是恒星在演变过程中的一种形态,当恒星年老的时候,它的体积和亮度都会变得非常大,这就形成了巨星。 巨星的体积非常庞大,但质量一般只有太阳的几倍到几十倍,而且比太阳亮很多。“巨星”在天文中指:光度大、体积大、密度小的恒星。光度比一般恒星(主序星)大而比超巨星小的恒星。此外,...

主序星,红巨星,蓝巨星,红矮星怎么形成的?主序星形成有没有质量上限?
这些恒星的形成过程与初始物质的分布密切相关,质量的差异源于云团中不同区域的密度不均。它们通过核反应,将氢转化为氦,这个过程不仅塑造了恒星的生命周期,也决定了其最终的形态。对于红巨星而言,它往往是质量较小的主序星在耗尽核心的氢燃料后,核反应区域外移,引发外壳膨胀和温度降低,步入晚年阶段。

为什么恒星会变为红巨星
我们来较详细地看看红巨星的形成。我们已经知道,恒星依靠其内部的热核聚变而熊熊燃烧着。核聚变的结果,是把每四个氢原子核结合成一个氦原子核,并释放出大量的原子能,形成辐射压。处于主星序阶段的恒星,核聚变主要在它的中心(核心)部分发生。辐射压与它自身收缩的引力相平衡。氢的燃烧消耗极快,...

红巨星是怎么形成的
红巨星是如何形成的呢?我们已经知道,恒星依靠其内部的热核聚变而熊熊燃烧着。核聚变的结果就是把四个氢原子核结合成一个氦原子核,并释放出大量的原子能,形成辐射压。而氢的燃烧消耗极快,促使中心形成氦核而且不断增大,氢也随之越来越少。随之红巨星形成了。

红巨星是什么如何产生的?
在红巨星阶段约100万年后,内核能量外流稳定,进入一个平稳状态。内核的氦元素消耗,氢元素继续燃烧,外部气壳膨胀。体积可增大到原来的10亿倍。如果内核质量不足以让碳和氧元素进一步聚变,它将形成白矮星。若质量足够,则可能形成中子星或黑洞。5. 红巨星与宜居行星 红巨星的膨胀会导致气体外壳脱离内核...

红巨星是什么如何产生的
这时恒星的外层会不断膨胀,燃烧产生的热量扩散到宇宙空间,表面的温度开始降低。同时恒星的可见光输出会逐渐移向红色,就开始了红巨星的生命阶段。恒星处于主序星阶段的时候,内部会发生核聚变反应,消耗自身的氢燃料,反应产生的向外的膨胀力会和向内坍缩的万有引力平衡,使恒星维持稳定。距离我们地球最近...

红巨星是怎么形成
恒星依靠其内部的热核聚变而熊熊燃烧着,并释放出大量的原子能,形成辐射压。这个过程仅仅持续了数十万年,这颗恒星在迅速膨胀中变为红巨星。红巨星是恒星燃烧到后期所经历的一个较短的不稳定阶段。根据恒星质量的不同,红巨星历时只有数百万年不等。红巨星时期的恒星表面温度相对很低,但极为明亮,...

红巨星是什么如何产生的?
- 形成白矮星:若内部没有足够的质量让碳和氧元素进一步聚变,它们会在恒星内部形成白矮星。- 形成中子星或黑洞:若碳和氧元素进一步聚变形成铁元素,且质量足够大,内核可能成为中子星或黑洞。4. 红巨星的最终状态:红巨星膨胀的气体外壳最终会脱离内核引力,扩散到宇宙空间中形成星云。如果恒星内核质量...

红巨星是什么如何产生的?
- 红巨星阶段:内核形成白矮星、中子星或黑洞,外层气体膨胀,体积大幅增加。- 稳定状态:内核氦元素消耗,氢元素在外层燃烧,体积进一步膨胀。- 星云形成:外层气体最终脱离内核引力,形成星云。4. 红巨星的最终命运:如果恒星内部质量不足以形成铁元素,则外层气体脱离内核后形成星云。若质量足够,则内核...

孟村回族自治县17658026725: 白矮星如何形成?为什么科学家发现在宇宙中白矮星到处可见,白矮星是怎样形成的?天文学家认为1:是像太阳这样中等质量的恒星在晚年爆发形成红巨星... -
敞文天麻:[答案] 白矮星是主序星后期的产物. 中小型恒星,由于星球剧烈活动,形成了星壳和星核两部分,星壳就喷发出去,星核就缩聚塌陷,如过星核质量不大于太阳质量的1.44倍,就形成白矮星.如果不大于2倍(也有说3倍的),就形成中子星.如果大型的恒星爆...

孟村回族自治县17658026725: 白矮星的前身是小质量恒星,那那个恒星由红巨星到白矮星的过程,是以什么方式抛弃外壳的 -
敞文天麻: 1. 红巨星就是一个外部区域迅速膨胀的晚期恒星,由氢聚变转换而成的氦形成氦核.2. 这个核受引力作用向内强烈收缩,被压缩物质越来越热(1亿度),出现氦闪,氦聚变开始.3. 氦层形成,其聚变产物碳则在中心处形成碳球.产生的能量向...

孟村回族自治县17658026725: 宇宙中的白矮星是怎样形成的
敞文天麻: 白矮星是一种很特殊的天体,它的体积小、亮度低,但质量大、密度极高.比如天狼星伴星(它是最早被发现的白矮星),体积比地球大不了多少,但质量却和太阳差不多...

孟村回族自治县17658026725: 红巨星和白矮星的区别 -
敞文天麻: 两者都是恒心老化后的变型,不过红巨星在前,白矮星在后,由红巨星变成白矮星. 当一颗恒星度过它漫长的青壮年期——主序星阶段,步入老年期时,它将首先变为一颗红巨星. 处于主星序阶段的恒星,核聚变主要在它的中心(核心)部分...

孟村回族自治县17658026725: 黑矮星、白矮星、红矮星、黑洞怎么形成的? -
敞文天麻: 黑矮星 (Black dwarf) 是类似太阳大小的白矮星继续演变的产物,其表面温度下 黑矮星降,停止发光发热.由于一颗恒星由形成至演变为黑矮星的生命周期比宇宙的年龄还要长,因此现时的宇宙并没有任何黑矮星. 假如现时的宇宙有黑矮星存...

孟村回族自治县17658026725: 中子星和白矮星是怎么形成的 -
敞文天麻: 中子星[1],又名波霎、脉冲星,是恒星演化到末期,经由重力崩溃发生超新星爆炸之后,可能成为的少数终点之一.恒星在核心的氢于核聚变反应中耗尽,完全转变成铁时便无法从核聚变中获得能量.失去热辐射压力支撑的外围物质受重力牵引...

孟村回族自治县17658026725: 给我介绍下什么叫红巨星、白矮星、黑矮星. -
敞文天麻: 黑矮星是恒星末期超新星爆发以后,达不到形成黑洞的质量留下的冷核 黑矮星 (Black dwarf) 是类似太阳大小的白矮星继续演变的产物,其表面温度下降,停止发光发热.由于一颗恒星由形成至演变为黑矮星的生命周期比宇宙的年龄还要长,...

孟村回族自治县17658026725: 什么叫做白矮星是怎么形成的?
敞文天麻:白矮星(White Dwarf)是一种低光度、高密度、高温度的恒星.因为它的颜色呈白色、体积比较矮小,因此被命名为白矮星. 也有人认为,白矮星的前身可能是行星状星云. 白矮星属于演化到晚年期的恒星.恒星在演化后期,抛射出大量的物质,经过大量的质量损失后,如果剩下的核的质量小于1.44个太阳质量,这颗恒星便可能演化成为白矮星.对白矮星的形成也有人认为,白矮星的前身可能是行星状星云(是宇宙中由高温气体、少量尘埃等组成的环状或圆盘状的物质,它的中心通常都有一个温度很高的恒星──中心星)的中心星,它的核能源已经基本耗尽,整个星体开始慢慢冷却、晶化,直至最后“死亡”.

孟村回族自治县17658026725: 红巨星是什么样的星星?
敞文天麻: 红巨星是一颗恒星经历一个阶段时的变化,当一颗恒星度过它漫长的青壮年期主序星阶段,步入老年期时,它将首先变为一颗红巨星.之所以称它为“红”巨星,其原因是...

孟村回族自治县17658026725: 太阳耗尽燃料后将如何演化 -
敞文天麻:[答案] 当一颗恒星度过它漫长的青壮年期——主序星(main sequence)阶段,步入老年期时,它将首先变为一颗红巨星. 称它为“巨星”,是突出它的体积巨大.在巨星阶段,恒星的体积将膨胀到十亿倍之多. 称它为“红”巨星,是因为在这恒星迅速膨胀的...

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