恒星的一生是怎样演化的,太阳会不会变成黑洞呢?
3分钟涨知识——一图看懂黑洞——装逼就此开始
200多年前,伟大的科学家牛顿正在苹果树下休息,忽然,一个熟透了的苹果掉在他身旁,激发了他的灵感,促使他发现了地球的引力。对天体来说,质量大的天体,它的引力也大。如月球的质量比地球小得多,因此月球的引力也小。一个在地球上重75公斤的人登上月球,他的重量变成12.5公斤了。还有这么一个特殊的天体,它的质量比太阳还要大得多,所以它的引力也超常的巨大,无论什么物体只要靠近它,就会被它吞没,就连速度很快的光线也无法逃脱,被它紧紧地吸住,不能再出来。正因为光线也会被它吞没,所以我们就看不见这个特殊的天体,天文学家就把它叫做“黑洞”。一切物体只要被它吸进去就再也出不来,就像掉进无底洞一样,只进不出。
实际上黑洞并不是一个实在的星球,而是一个天区,黑洞的物质都集中在这个天区的中心,它有极强的引力。被吸进去的外来物体就像水流入下水道那样,成螺旋状地被卷进去。由于摩擦生热,物体进入黑洞后,黑洞的温度可升高到几百万度。另外,物体在进入黑洞永远消失之前,会发射出粒子束,如X射线。科学家们用仪器去测试这种X射线,从而探寻黑洞的存在。
究竟黑洞是怎么形成的呢?我们知道,天体受到两种力的约束,一是向内的引力,一是向外的压力。如果压力大于引力,天体就膨胀。反之,引力大于压力,天体就会坍缩。绝大多数的恒星是由氢和氦组成的,而氢是核反应所需要的重要元素。恒星内部不停地进行核聚变反应,产生向外膨胀的压力。一颗比太阳大的恒星,核聚变反应所产生的压力能与引力相抗衡。一旦恒星内部进行核反应的材料用完后,巨大的引力会使恒星向内坍缩,就像房屋断了横梁和支柱后,会向中心坍去。天体坍缩时,体积迅速缩小,而它的密度却迅速增大,这时所形成的特殊天体就是黑洞。
黑洞原先是通过严格的物理规律预言出来的。但是,最近美国宇航局所属的戈达德空间飞行中心的科学家分析了天文卫星从黑洞的X射线所获得的数据后,发现NGC3516星系中心近旁铁原子的X射线光谱揭示,有物质以每秒2917公里的速度,被吸入星系内不见了。科学家指出,这是人们第一次观测到黑洞吸进物质的直接证据
目前太阳处于主序星阶段,预计在55亿年后会逐渐演化为红巨星,再演化为白矮星,最后逐渐冷却为黑矮星;我们的太阳质量太小,不能直接演化为黑洞。
主序星时期
一颗恒星的演化历程,会因为自身质量的不同而有很大的区别,我们太阳属于中等质量偏下的恒星,目前已经有45.7亿年的历史。
根据恒星形成与演化理论描述,太阳这样质量的恒星,在主序星时期的寿命大约为110亿年,主要进行着氢元素向氦元素的聚变,内部温度逐渐升高,目前太阳内部温度大约为1500万度。
红巨星时期
当太阳的氢元素耗尽得差不多时,内部温度将达到一亿度,就会发生氦元素的聚变,聚变生成氧元素和碳元素,释放的能量将继续使得太阳内部温度升高,体积会增加许多倍,从而演化为红巨星,红巨星甚至会吞没地球轨道。
处于红巨星时期的太阳,是非常不稳定的,每过数万年会发生一次氦闪现象,每次氦闪会释放大量能量,把太阳大气吹向四周,形成一团行星状星云,该过程会持续数亿年的时间。
在红巨星内部,碳元素和氧元素聚集,相当于一颗白矮星雏形,当氦元素燃烧耗尽之后,无法继续聚变为铁元素,太阳就只剩下中心的白矮星。
白矮星时期
一旦白矮星形成,太阳内部的核聚变反应就基本停止了,白矮星刚形成时,表面温度高达十几万度,密度高达每立方厘米0.1~10吨重,然后白矮星会花费数百亿年的时间冷却。
等到白矮星的温度冷却到几百摄氏度时,就可以称之为黑矮星,黑矮星基本就是恒星的坟墓——这就是我们太阳的未来。
特殊情况
不过还有一种情况,就是处于白矮星的太阳,如果意外捕获了其他大质量恒星,就有可能形成密近双星系统,此时白矮星会源源不断地吸取恒星的外层物质,当白矮星达到1.44倍太阳质量时,就会以超新星爆发的方式结束生命。
从红巨星到白矮星。当恒星的氢元素燃烧殆尽的时候,就会变成体积超大的红巨星,当红巨星中的氦元素燃烧殆尽的时候,就会变成体积很小的白矮星。不会变成黑洞,太阳在白矮星期间,如果吸取了其他恒星的能量,达到其体积的数倍以后就会发生大爆炸。
以太阳为例:原恒星→主序星→红巨星→白矮星→黑矮星。质量小于太阳太阳质量的0.08倍:原恒星A→棕矮星大于太阳质量的1.44倍:原恒星→主序星→红巨星→(超)新星→中子星(行星星云)→黑矮星大于8倍太阳质量:原恒星→主序星→红色巨星→红色超巨星→脉动变星→超新星→黑洞/中子星→黑洞蒸发/黑矮星大于太阳质量的120倍:核聚变强烈,极不稳定,易于分解
恒星的一生分为形成期,稳定期,和晚期这样一个演化过程。不同类型的恒星有很多,他们的形成和演化不尽相同,晚期也有几种可能。
所有的恒星都算是气态星球,是一个球形发光等离子体。恒星遍布整个宇宙,单单一个银河系就大约有3000亿颗,我们的太阳就是其中之一。并非是所有恒星最终都会成会黑洞,是根据自身质量大小来决定的。 太阳并不一定会变成黑洞。
恒星的一生
原恒星(幼年期)→主序星(青年期)→红巨星(壮年期)→高密度恒星(老年期)。最终演化结果:质量小的恒星形成行星状星云,之后成为白矮星,最后演化成黑矮星;质量大的恒星经过新星爆发或超新星爆发,质量较大的形成中子星,质量很大的形成黑洞。
恒星的一生是怎样演化的?
质量积累到足够大,核心点燃聚变反应,开始成为主序星,稳定存在,依据不同形成质量寿命不同。质量越大寿命越短,并且结局不一样。小质量恒星进入晚年,成为膨胀的红巨星,慢慢耗散外层大气,留下中心的白矮星,缓慢冷却。大质量恒星快速演化至晚年,通过超新星爆发,结果可能剩下中子星或黑洞或直接炸碎。...
恒星的一生是怎样演化的?
恒星的生命分为形成期,稳定期和晚期。太阳诞生以来,太阳诞生以来到现在 也就损失了差不多100个地球的质量。恒星的寿命根据自身密度和体积不同,成正比关系,密度体积越高寿命越长
恒星的一生流程图
而如果恒星的质量极大,其核心则可能会坍缩成一个黑洞,吞噬周围的一切物质,包括光。这样,一个恒星的生命周期就完成了,从星云的坍缩开始,经历原恒星、主序星、红巨星或超巨星阶段,最终变成一个白矮星、中子星或黑洞。每个阶段都有其独特的物理特性和演化过程,共同构成了恒星复杂而壮观的一生。
恒星的一生是怎样演化的,太阳会不会变成黑洞呢?
主序星时期 一颗恒星的演化历程,会因为自身质量的不同而有很大的区别,我们太阳属于中等质量偏下的恒星,目前已经有45.7亿年的历史。根据恒星形成与演化理论描述,太阳这样质量的恒星,在主序星时期的寿命大约为110亿年,主要进行着氢元素向氦元素的聚变,内部温度逐渐升高,目前太阳内部温度大约为1500万...
恒星的一生是怎样的
恒星的生命周期,如同宇宙的精彩戏剧,始于星际气体的聚合。当密度足够大时,引力超越气体压力,引发密集的气体云开始坍缩。这些云团逐渐分裂,形成一个个质量庞大的星际物质团,最终演化为恒星。初始阶段,恒星群集诞生,其质量可达太阳的数万倍。在恒星的“诞生”过程中,如果气体密度达到惊人的六万个氢原子...
恒星的演化过程是怎样的
恒星的演化过程要详细说,足可以写成一部很厚的书。简单地说,恒星的一生都与引力有关。引力把星际气体云凝聚在一起,形成一大团球形物,内部因引力收缩而产生高温高压,会向外发出红外线。但此时,它还不能称为恒星。当温度和压力达到氢聚变为氦的条件时,氢核聚变反应开始发生,放出的辐射压和能量...
恒星的一生是怎样演化的?
形成恒星 恒星内轻元素聚变成重元素的过程可能可以持续几十亿年,这是恒星的稳定期,然后当热核聚变产生的能量越来越少的时候恒星就会膨胀形成红巨星。红巨星的质量足够大的话会发生超新星爆发,否则慢慢冷却成矮星,超新星爆发的产物是中子星,如果质量够大也会产生黑洞,恒星的生命就此结束。
星团的一生和死亡是怎样的?
由于球状星团包含了非常之多的恒星,而且它们之间紧密地束缚着,因此它们的寿命大于疏散星团。科学家认为,只有那些球状星团非常靠近地经过很稠密的星云、星团和银河系内层(在银核四周约1万光年之内)的星场才能被摧毁。第十九章 大质量恒星短暂的一生恒星其一生中大部分的演化过程,都是在其核中把氢...
星球的一生是怎样的?
大约经过100万年的时间,原始星球中心的温度升高到1000万度以上,使氢核发生核聚变反应,它像被点燃的火球一样放射出光芒。这样,一颗真正的星球诞生了。科学家把这类星球称为主序星。质量与我们的太阳差不多的主序星,大约有100亿年的寿命,而质量是太阳10倍的主序星,则只能存在3000万年左右。老年主...
葛疤养血: 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...
汕头市13675181570: 恒星的演化包括哪几个阶段 - ?
葛疤养血:[答案] 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: ...
汕头市13675181570: 恒星的一生经历了哪些演化阶段 - ?
葛疤养血: 恒星的一生可以分为恒星形成阶段,主序星阶段,红巨星阶段和质量超过9倍太阳质量的大质量恒星红超巨星阶段,以及最后的坍缩阶段 恒星形成阶段 恒星的形成从分子云内部的引力不稳定开始,通常是因为超新星(大质量恒星爆炸)的冲激波...
汕头市13675181570: 恒星的生命历程 - ?
葛疤养血: 你好 像地球上的万物一样,恒星也有一个产生、发展、灭亡的过程. إ一、恒星的诞生在恒星起源问题上,现在主要有两种观点:一种观点认为恒星是由弥漫物质凝聚形成的, 称“弥漫说”;另一种观点认为,恒星是由超密物质爆发形成的.不...
汕头市13675181570: 一个恒星的一生是怎样的? ?
葛疤养血: 有初期、青年期、壮年期、老年期,晚期,一直到黑洞
汕头市13675181570: 恒星的生命历程是怎样的?请尽可能简洁 - ?
葛疤养血: 恒星的生命历程 恒星形成后开始进入生命周期中的氢燃烧阶段,氢的原子核聚变成氦,并向外发放光和热.当恒星中的氢消耗掉10%时就发生收缩,恒星中心部位的温度升高到1 亿k以上.同时,由于恒星内部的活动,恒星外层被中心区域推开...
汕头市13675181570: 恒星的演化过程是怎样的? - ?
葛疤养血: 在恒星世界里,有时会出现一种奇怪的现象:一颗本来较暗的恒星,突然变得很亮.这种亮度发生剧烈变化的恒星,在天文学上称为变星.古代人把变星作为“客星”. 变星有多种,其中亮度变化最剧烈的变星叫超新星.一般认为,恒星所以会...
汕头市13675181570: 恒星的一生是怎样的 - ?
葛疤养血: 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...
汕头市13675181570: 恒星演化的过程? - ?
葛疤养血: 通过讨论我们大体可以了解到恒星的演化进程,主要经历: 气体云→塌缩阶段→主序星阶段→主序后阶段→终局阶段.这对我们进一步了解恒星的演化有很重要的意义.
汕头市13675181570: 恒星的演变过程是怎样的?(例如…白矮星…黑洞) - ?
葛疤养血:[答案] 在宇宙发展到一定时期,宇宙中充满均匀的中性原子气体云,大体积气体云由于自身引力而不稳定造成塌缩.这样恒星便进入形成阶段.在塌缩开始阶段,气体云内部压力很微小,物质在自引力作用下加速向中心坠落.当物质的线度收缩了几个数量级后...