在天文学中,最小的恒星有多小,最大的又有多大呢?有何依据?

作者&投稿:况定 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
~ 在天文学中,最小的恒星有多小,最大的又有多大呢?有何依据?

恒星是宇宙中最常见的星体之一,它依靠内部的核聚变向外释放着巨量的光和热,是我们用肉眼和天文观测仪器最容易观测到的星体,恒星以它强大的引力作用和辐射能量,维系着一个恒星系统的稳定运行,在推动系统内物质和能量转化以及天体形成和演变中起到最要的作用。通过观测,科学家们推测出银河系有4000亿颗左右的恒星,而在可观测宇宙之内,则至少有上万亿亿颗,那么,在这些数量巨大的恒星中,质量最小的和最大的界限分别是多少呢?
恒星的形成过程
如果从一个恒星系的原始状态来看,排除恒星因引力作用俘获系外流浪行星的可能,则在这个恒星系中,恒星和围绕它公转的行星,几乎都是在同一时段内形成的,其形成环境依赖于这个系统中所包含的星际物质总量和浓度。

在上一任大质量恒星衰老死亡或者超新星爆发之后,会有大量的组成物质被抛洒在宇宙空间中,形成在一定范围内集中分布、物质浓度相对较高的星际空间,在这个空间中充斥着众多质量较轻的元素和星际尘埃,依靠着相互之间的引力作用逐步发生聚合,形成质量相对较大的核心物质团。

核心物质团在持续吸收外界物质的同时,因引力作用也在不断发生着向内坍缩,进而核心区的质量越来越大,在物质相互碰撞以及坍缩的综合作用之下,核心区的温度越来越高,当达到700万摄氏度以上时,就会触发氢原子的核聚变反应,这个时候就恒星就诞生了。
能够触发内核发生核聚变的临界质量是恒星的最小质量
从以上恒星的形成过程可以看出,形成恒星必须的条件就是内核发生核聚变,而氢原子发生核聚变所需要的温度,在所有元素中是最低的,因此所有的恒星在形成之后内核发生的聚变反应,都是从氢原子开始的。宇宙大爆炸之后释放出来的众多微小粒子,在几亿年之后最先组合成、也是最易组合成的物质就是氢原子,而超新星爆发以后所释放出来的物质,氢元素也有一定的比例,这些都为恒星的形成奠定了物质基础。

而恒星的形成,则是刚才提到的众多由星云物质组合而成的许多核心区相互竞争的结果,它们虽然是同时起步,但是由于星云物质密度的空间区域有一定的差异,造成了在演化方向上会存在着质量积累的不同步性,越是质量大的核心区,就越有优势吸收更多的星际物质,也越有可能把那些质量较小的核心区进行“收编”,从而为组合而成更大、更具有统治力的核心区,也就是恒星的“胚胎”奠定基础。

而那些在与这个最大核心区-恒星胚胎竞争中失利的核心区,后来就出现了不同的演化命运,距离很近的被恒星核心所吸收;距离相对较近且没有被吸收的只能依靠原始物质积累逐步演化固态行星;那些距离恒星较远的核心区,则在恒星形成以后,可以继续俘获被太阳风吹离的众多轻物质,从而聚合成质量较大的气态行星。

在理论上,在一个星际物质分布集中区域,星际物质的含量就多、密度越大,其形成恒星的可能性也越大,最终形成的恒星质量也会越大,围绕其运动的行星数量也会越多。但如果反过来看,在星云物质演化过程中,有两种情况的发生则有几率产生不了恒星:

根据科学家推测, 当一个星体,其最后通过吸聚星际物质所达到的总质量,达不到太阳质量的0.08倍时,即使它再怎么“努力”,其内核的温度都达不到700万摄氏度,这个时候恒星内部就不会触发氢原子的核聚变,也就是质量的积累没有最终完成华丽的“质变”,只能形成“失败的恒星”-褐矮星。
能够维持外表形态稳定的临界质量是恒星的最大质量
恒星形成以后,依靠着内部核聚变产生的向外辐射压力与恒星外壳向内的重力相平衡,得以确保恒星的稳定。如果内核温度变低,则辐射压力减弱,重力占据上峰,恒星就会坍缩。如果内核温度升高,则辐射压力相应提高,重力作用处于弱势,则恒星体积就会膨胀。而在坍缩时会推动内核温度提升,在膨胀时会致使内核温度变低,于是在辐射压力和重力相互进行拉锯战的进程中,维持着恒星内部核聚变的持续进行。越是质量大的恒星,在此过程中能够参与核聚变的物质就越多,内核温度就会越来越高,从而因聚变产生的最后产物就会原子序数越高,直到出现比结合能最高的铁元素为止。

在恒星的主序期内,恒星的质量越大,则内核温度就越高,核聚变的强度就会越大,释放的能量也就越多,组成恒星的微观粒子所吸收的能量就越大,动能相应就越高,表现出向外的辐射压力就越大,而当所有微观粒子表现出来的辐射压力总和,超过了外壳向内的重力值时,就会推动外壳物质有一定几率脱离引力束缚,逃逸到宇宙空间中,从而使恒星外表形态发生剧烈改变,恒星就会变得越来越不稳定。

据科学家测算,当恒星质量达到太阳质量的50倍时,这种辐射压力超过重力作用的效应就会比较明显,而当恒星质量达到150倍太阳质量时,巨大的辐射压力会使大量的恒星组成物质脱离恒星体系,恒星也只能被迫解体,这个极限就是天文界中确定的埃丁顿极限。因此, 150倍太阳质量理论上是恒星的质量上限 。

不过,如果发生两颗大质量恒星相互碰撞的现象,则会在相互强大的引力作用下,重新聚合成一个质量更大的恒星,超过埃丁顿极限,不过这种情况并非是恒星自发演化形成的。而由于 超过了恒星的稳定临界值,这种情况发生之后形成的组合恒星,内部的核聚变相当剧烈而且迅速,恒星也会相当不稳定,寿命也比其它恒星要小得多 。比如,科学家们在大麦哲伦星系中,发现了3颗超过埃丁顿极限的恒星,其中最大的一颗为 R136a1,其质量达到了太阳的260倍左右,是迄今为止发现的最大质量的恒星 。
总结一下
恒星的最小质量,取决于能够引发内部氢原子核聚变的温度,而在太阳质量0.08倍以下,则只能形成褐矮星,不能形成恒星。恒星的最大质量,取决于恒星能够维持外部形态稳定的临界点,理论上超过太阳质量150倍的埃丁顿极限时,恒星就会非常不稳定有解体趋势。目前我们发现的R136a1是由于两颗大质量恒星相互碰撞形成的,虽然超过了埃丁顿极限,但因核聚变消耗物质的速度非常快,而且外层物质被巨大辐射压剥离的效应也非常明显,预计在几十万年之后就会发生超新星爆发而解体。

“在天文学中,最小的恒星有多小,最大的又有多大呢?有何依据?”

我们知道恒星是一种利用自身引力来使星体内部产生核融合反应从而实现发光发热的天体,因此我们可以推测出恒星是存在质量下限的。科学家给出的计算结果认为,恒星的质量下限大约为0.08倍太阳质量,低于此质量的天体,即使构成物质等因素满足条件,也会因为天体核心区温度和压力不足,而无法点燃核融合反应,但是这类天体通常也会通过引力收缩的形式释放能量。

目前天文学家发现的最小的恒星是J0523,J0523距离我们约四十光年,其亮度仅有太阳的八千分之一,表面温度更是低至两千二百摄氏度左右,其直径比木星还要小。科学家认为,如果J0523的质量再减少一点的话,其将会以褐矮星的形式存在,因为该星已经非常接近恒星的理论下限了。虽然J0523已经逼近极限,但是宇宙广袤无垠,可能在未来的某一天科学家也有可能发现质量更小的恒星,通常来说质量越小的恒星其寿命越长,同样更长的寿命也代表更多的物质消耗。

我们再来说说质量最大的恒星,恒星的质量也存在理论上的上限值,既爱丁顿极限。我们知道恒星之所以可以稳定的发光发热,主要是因为恒星内部核融合反应产生的辐射压和恒星自身的引力相平衡,如果恒星的质量过于庞大,则会导致恒星内部更多的能量释放,而过多的能量难以通过光辐射一种形式完成释放,多余的能量则会转化为粒子的动能,并逐渐向恒星外层传递,从而导致恒星物质的剥离,因此恒星达到这种状态时,其所对应的质量也就是恒星的上限质量,既爱丁顿极限指恒星辐射压不超过引力时的光度上限值,,通常认为该极限值为150倍太阳质量左右。

目前天文学家发现的质量最大的恒星是大麦哲伦星系的R136a1,该星的质量大约为256倍太阳质量,很显然这个质量已经远超爱丁顿极限了,科学家认为造成这些现象的原因在于R136a1形成机制,不同于传统的引力坍缩,R136a1可能是两颗较大质量恒星碰撞融合的结果,虽然R136a1的质量已经超过了爱丁顿极限,但是由此带来的“负面效应”也在该星上演,天文学家观测发现,R136a1产生的恒星风风速高达两千七百千米每秒,由此产生的质量损失超过太阳的十亿倍,大量的物质从该星表面逃逸。

感谢浏览。

恒星的形成和演化,每一步都是有规律可循的,也是遵循一定的物理规则的。一些最基本的物理规则是在整个宇宙中通行的,至少在我们已观测到的宇宙范围内,所有天体都是符合这些基本规律的。

而天体的大小也一样受到一定的物理规则的限制,因此,恒星的大小也是有一定的极限的。根据理论计算和实际观测,我们知道恒星质量的下限是太阳质量的0.08左右,实际观测中,我们目前发现的最小的恒星质量也是在这个数值附近。

这是因为恒星可以产生能量,而能量的来源是内部核心的聚变反应,而聚变反应的产生是由于恒星质量所产生的向心重力。因此,质量决定了能否成为恒星,如果质量太小,则压力不够,也就不能产生聚变反应,也就不会成为恒星了。

而恒星质量的上限,也不是没有边界的,因为恒星的质量同时决定了其寿命,质量越大则寿命越短。这是因为大质量就会产生更大的压力和温度,也就加速了内部的反应速度,这样一来寿命自然会减少。

一般来说,太阳质量的恒星寿命为100亿年,而10倍太阳质量的恒星寿命只有太阳的约1/300,而100倍质量的恒星寿命只有太阳的10万分之一。

目前已发现的最的质量的恒星大约是太阳质量的200多倍,其理论寿命只有约几万年,这已经是接近恒星质量的上限了。如果质量更大的话,恒星将无法维持稳定的状态,很快就会演化为其他天体。

因此,恒星在物理规则下,既有最小的质量,也有最大的质量。

自有永有的上帝造的、各种恒星不记其数、太阳比地球大一百三十万倍,最大的恒星、比太阳大万倍

没望远镜儿,我不知道有多大多小

这个问题你应该去明白,什么叫恒星?而不是了解恒星之大小!定之为恒星以大小无关!具备恒星之条件!小到恒星想不出时!恒星之变星!才是正确的思路!

最小的是原子等量子体,最大的是宇宙组合体!

最大的恒星是盾牌座UY它是红超巨星,生命已经到了末期了。最小恒星是距离太阳40光年是J0523恒星。这两个是被观测到的,但也是被确定的天体。

在一体中没有大小之分,一切事情的发生,都是平合的,均恒的

可见段中,尘埃、小行星、行星、恒星、黑洞等都在不停演化中,我们看到的都是零星的片刻的影像。

恒星的标志是核聚变(从最小的氢到大原子元素)。之后是原子核的塌缩,形成黑洞。

至于最大和最小的恒星,只能说目前已知的,不是根本和最重要的。


在天文学中,最小的恒星有多小?最大恒星是谁?
6. 目前为止,人类发现的质量最大的恒星是R136a1,位于距离地球16万光年的大麦哲伦星系中。这颗恒星的质量大约是太阳的265倍,直径约为4500万公里,仅为盾牌UY直径的五分之一。同时,R136a1也是已知最亮的恒星,其亮度是太阳的871万倍。

在天文学中,最小的恒星有多小,最大的又有多大?
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在天文学中,最小恒星有多小?最大的有多大?
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宇宙中最小的恒星有多小?那么最大的有多大呢?
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在天文学中,最小的恒星有多小,最大的又有多大呢?
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诸葛盼喉疾: 1200

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