恒星的一生是怎样演化的???????????????

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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:气体、原型恒星、褐矮星、主星序、红巨星、白矮星、黑矮星、黑洞。

恒星之初是一团冰冷的气体,在自身的引力下,这些气体开始收缩。收缩过程中会逐渐聚合,于是密度和压强就会增大,温度也会升高;达到了临界温度,就会发生氢核聚变,一颗原恒星从此诞生。

当原型恒星在引力作用下继续收缩,它会变得越来越热,然后过渡到“褐矮星”或“巨行星”,就像木星一样。它们不会点燃自身的氢气,相反,会逐渐变暗。质量大约在0.05至0.07太阳质量之上的恒星在收缩过程中变得越来越热,直到它们的核心足够热以开始燃烧氢气。当一颗恒星“开启”它的氢燃烧阶段时,说明它已达到它生命周期的“主星序”,并且可以算是一颗真正的恒星。

“主星序”核心中的融合过程释放热量和光线,保证恒星能抵抗进一步的重力塌缩,并使其发光,恒星生命周期的大部分时间都在“主星序”的一个点上。

最终恒星核中的氢聚合物逐渐耗尽,核心再次开始塌缩,但是恒星的外部区域被向外推。这颗恒星温度逐渐下降,变得更亮,这是红巨星阶段。经过红巨星阶段接下来就进入了白矮星,白矮星被认为是中、低质量恒星演化阶段的最终产物,经过漫长的时间,白矮星的温度将冷却到光度不再能被看见,成为冷的黑矮星。根据其质量,恒星在行星状星云或超新星中终结其生命,其核心将作为一个高密度的物体留下:白矮星,中子星或黑洞。

太阳的生命

太阳是一颗黄矮星(光谱为G2V),黄矮星的寿命大致为100亿年,目前太阳大约45.7亿岁。 在大约50至60亿年之后,太阳内部的氢元素几乎会全部消耗尽,太阳的核心将发生坍缩,导致温度上升,这一过程将一直持续到太阳开始把氦元素聚变成碳元素。

虽然氦聚变产生的能量比氢聚变产生的能量少,但温度也更高,因此太阳的外层将膨胀,并且把一部分外层大气释放到太空中。当转向新元素的过程结束时,太阳的质量将稍微下降,外层将延伸到地球或者火星目前运行的轨道处(这时由于太阳质量的下降,这两颗行星将会离太阳更远)。


以上内容参考:百度百科-恒星、百度百科-太阳



【大致成长历程】首先恒星一般诞生于星云(可能由大量氢气等物质组成)中,然后成长为主序星,主序星逐渐变成巨星,巨星以超新星形式爆炸变成致密星或者星云。

【第一阶段】主序星在赫罗图上的主星序上(如上图中央一带),特征就是:温度和亮度成正比。主序星大致包括:质量低温度低的红矮星、质量温度中等的黄矮星、质量温度都偏高的蓝矮星。

这三种主序星都有不同的宿命。大致发展轨迹如上图,当然详细的你可以看维基百科。

【第二阶段】巨星包括红巨星、超巨星和特超巨星等。当然这图里面右下角那个红矮星还是有点问题的,0.1倍太阳质量的红矮星最终不会变成巨星而是直接坍塌成白矮星。

质量较低的恒星(0.5-1.5倍太阳质量)会变成红巨星;

1.5倍太阳质量以上的恒星会变成超巨星。

【第三阶段】巨星会以超新星形式爆炸变成致密星或者星云,致密星一般指白矮星、中子星和黑洞。小质量恒星在超新星爆炸后会坍塌成星云或者白矮星;大质量恒星则会在超新星爆炸后形成中子星或者黑洞。



恒星演化是一个恒星在其生命期内(发光与发热的期间)的连续变化。生命期则依照星体大小而有所不同。

恒星诞生于以氢为主,并且有氦和微量其他重元素的云气坍缩。一旦核心有足够的密度,有些氢就可以经由核聚变的过程稳定的转换成氦。恒星内部多余的能量经过辐射和对流组合的携带作用传输出来;恒星内部的压力则阻止了恒星在自身重力下的崩溃。

由于恒星形成是它的主要成份是氢,而氢的点火温度又比其他元素都低,所以恒星演化的第一阶段总是氢的燃烧阶段,即主序阶段。在主序阶段,恒星内部维持着稳衡的压力分布和表面温度分布,所以在整个漫长的阶段,它的光度和表面温度都只有很小的变化。
恒星在燃烧尽星核区的氢之后,就熄火,这时核心区主要是氦,它是燃烧的产物,外围区的物质主要是未经燃烧的氢,核心熄火后恒星失去了辐射的能源,它便要引力收缩是一个起关键作用的因素。一个核燃烧阶段的结束,表明恒星内各处温度都已低于在该处引起点火所需要的温度,引力收缩将使恒星内各处的温度升高,这实际上是寻找下一次核点火所需要的温度,引力收缩将使恒星内各处的温度全面的升高,主序后的引力收缩首先点着的不是核心区的氦(它的点火温度高的太多),而是核心与外围之间的氢壳,氢壳点火后,核心区处于高温状态,而仍没核能源,它将继续收缩。这时,由于核心区释放的引力位能和燃烧中的氢所释放的核能,都需要通过外围不燃烧的氢层必须剧烈地膨胀,即让介质辐射变得更透明。而氢层膨胀又使恒星的表面温度降低了,所以这是一个光度增加、半径增加、而表面变冷的过程,这个过程是恒星从主星序向红巨星过渡,过程进行到一定程度,氢区中心的温度将达到氦点火的温度,于是又过渡到一个新阶段--氦燃烧阶段。
在恒星中心发生氦点火前,引力收缩以使它的密度达到了103g. cm-3的量级,这时气体的压力对温度的依赖很弱,那么核反应释放的能量将使温度升高,而温度升高反过来又加剧核反应速率,于是一旦点火,很快就会燃烧的十分剧烈,以至于爆炸,这种方式的点火称为“氦闪光”,因此在现象上会看到恒星光度突然上升到很大,后来又降的很低。
另一方面,当引力收缩时它的密度达不到103g. cm-3量级,此时气体的压力正比与温度,点火温度升高导致压力升高,核燃烧区就会有所膨胀,而膨胀导致温度降低,因此燃烧就能稳定的进行,所以这两种点火情况对演化进程的影响是不同的。
恒星在发生“氦闪光”之后又怎么演变呢?闪光使大量能量的释放很可能把恒星外层的氢气都吹走,剩下的是氦的核心区。氦核心区因膨胀而减小了密度,以后氦就有可能在其中正常的燃烧了。氦燃烧的产物是碳,在氦熄火后恒星将有一个碳核心区氦外壳,由于剩下的质量太小引力收缩已不能达到碳的点火温度,于是它就结束了以氦燃烧的演化,而走向热死亡。
由于引力塌缩与质量有关,所以质量不同的恒星在演化上是有差别的。
M<0.08M⊙的恒星:氢不能点火,它将没有氦燃烧阶段而直接走向死亡。
0.08<M<0.35M⊙的恒星:氢能点火,氢熄火后,氢核心区将达不到点火温度,从而结束核燃烧阶段。
0.35<M<2.25M⊙的恒星:它的主要特征是氦会点火而出现"氦闪光"。
2.25<M<4M⊙的恒星:氢熄火后氦能正常地燃烧,但熄火后,碳将达不到点火温度。这里的反应有:
在He反应初期,温度达到108K量级时,CNO循环产生的13C,17O能和4He发生新的(α,n)反应,形成16O和20Ne,在He反应进行了很长时间后,20Ne(p,γ) 21Na(β+,ν) 21Na中的21Na以及14N吸收两个4He形成的22Ne能发生(α,n)反应形成24Mg和25Mg等,这些反应作为能源并不重要,但发出的中子可进一步发生中子核反应。
4<M<8→10M⊙的恒星,这是一个情况不清楚的范围,或许碳不能点火,或许出现"碳闪光",或许能正常地燃烧,因为这是最后的中心温度已较高,一些较敏感的因素,如:中微子的能量损失把情况弄得模糊了。
He反应结束后,当中心温度达到109K时,开始发生C,O,Ne 燃烧反应,这主要是C-C反应,O-O反应,以及20Ne的γ,α反应:
8→10M⊙<M的恒星:氢、氦、碳、氧、氖、硅都能逐级正常燃烧。最后在中心形成一个不能在释放能量的核心区,核心区外面是各种能燃烧而未烧尽的氢元素壳层。核燃烧阶段结束时,整个恒星呈现由内至外分层(Fe,Si,Mg,Ne,O,C,He,H)结构。
终局
现在我们已经知道,对质量小于8→10M⊙的恒星,它会因不能到达下一级和点火温度而结束它的核燃烧阶段;对于质量更大的恒星,它将在核心区耗尽燃料之后结束它的核燃烧阶段,在这以后,恒星的最终归宿是什么?
小质量的恒星(如太阳),起先会膨胀,在这个阶段的恒星我们称之为红巨星,然后会塌缩,变成白矮星,再成为黑矮星,最终消失。
大质量的恒星,≥7个太阳密度(8→10M⊙<M)的恒星则会变成超级太阳(超新星),它会选择以超新星爆发的形式结束生命,最终会成为黑洞(古代有记载,一颗超新星爆发,连续几个月都可以在晚上看书)
一旦停止了核燃烧,恒星必定要发生引力收缩,这是因为恒星内部维持力学平衡的压力是与它的温度相联系的。因此,如果恒星在一?quot;最终"的平衡位形,它必须是一个"冷的"平衡位形,即它的压力与它的温度无关。
主序星核心H耗尽后,离开主序是阶段开始了它最后的历程。结局主要取决于质量。对于质量很小的星体由于质量小,物体内部的自引力并不重要,固体内部的平衡是正负离子间的净库仑引力于电子间的压力来达到平衡的。
当星体质量再大些,直到自引力不可忽略时,这时自引力加大了内部的密度和压力,压力的加大是物质发生压力电离,从而逐渐是固体的电约束瓦解,而过渡为等离子气体。加大质量,即加大密度,此时压力于温度无关,从而达到一种"冷的"平衡位形,等离子体内电子的动能一大足以在物质内部引起β衰变:
这里p是原子核中的质子,这样的反应大致在密度达到108 g. cm-3的时候,它将逐渐地是负离子体中的原子核变为富中子核,原子核中出现过多的中子,导致核结构松散,当密度超过4×1011g. cm-3是中子开始从原子核中分力出来,成为自由中子,自引力于中子间压力达到平衡。如果当质量变大使中子气体间压力已不能抵御物质自引力,而形成黑洞,但由于大多数恒星演化后阶段使得质量小于它的初始质量,例如恒星风,"氦闪光",超新星爆发等,它们会是恒星丢失一个很大的百分比质量,因此,恒星的终局并不是可以凭它的初始质量来判断的,它实际上取决于演化的进程。那么我们可以得出这样的结论。8→10M⊙以下的恒星最终间抛掉它的一部分或大部分质量而变成一个白矮星。8→10M⊙以上的恒星最终将通过星核的引力塌缩而变成中子星或黑洞,也就是说,塌缩的内核质量在太阳1.44倍——到3.2倍的恒星,最终成为中子星,塌缩的内核质量在太阳3.2倍以上的恒星,最终成为黑洞。

楼主可以看一下恒星的演变:

1.星际气体--原恒星---主序星---红巨星---白矮星----黑矮星(太阳的演变的历程)

2.星际气体--原恒星---主序星---红巨星---超新星爆发---星际物质
---中子星
---黑洞
(质量超过太阳8倍)

希望对你有帮助

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。


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?
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