冰鲜小鲨鱼的做法大全:什么是红巨星

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/04/20 19:53:30

氢核聚变反应主要在恒星的中心部分进行。随着时间的推移,靠近中心部分的氢逐渐耗尽而形成为“氦核”,氢聚变的热核反应就无法在中心区继续。当氦核的质量达到恒星质量的10-15%时,这时引力重压因没有辐射压来平衡而占了上风,星体中心区就被压缩,使温度急剧上升。中心氦核的温度升高后,使紧贴“氦核”周围尚未燃烧的氢氦混合气体受热,又使氦核外的氢进一步点燃。这样的效果就使得氦球逐渐增大,氢燃烧层也跟着向外扩展,从而使星体外层物质受热膨胀起来变为红巨星(图2-7)。

图2-7 红巨星

如果恒星的质量足够大,在上述过程中氦核中心的温度将可能达到1亿度,此时,其核心就点燃了3个氦原子核聚合为1个碳原子核的核聚变,并放出比氢核聚变更为巨大的能量。这时的恒星,因同时发生着两种核反应,放出的能量更大,暴涨的能量使星体内部的辐射压大于引力收缩压,从而引起星体更为剧烈的膨胀,形更大的红巨星或红超巨星转化。一般来说,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K降到3-4千K,成为红超巨星。质量低于4倍太阳质量的中小恒星,将变为红巨星,此时其表面温度下降,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。

太阳大约在40-50亿年后就会变成一颗红巨星,那时它大约要膨胀到现在地球轨道以外的地方,水星、金星和地球都将被它吞并或汽化,人类居住的摇篮将不复存在。预计我们的太阳在红巨星阶段将大约停留近10亿年时间。

红巨星的体积比原来要大一百多倍。体积的膨胀导致其表面温度下降,但由于发光表面积同时剧增,其总能量输出和光亮度仍然是大幅增大的。当我们的太阳处在这一阶段时,它的能量输出将增强一千倍

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。

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同时,它的外表面离中心越来越远,所以温度将随之而降低,发出的光也就越来越偏红。不过,虽然温度降低了一些,可红巨星的体积是如此之大,它的光度也变得很大,极为明亮。肉眼看到的最亮的星中,许多都是红巨星。

在赫-罗图中, 红巨星分布在主星序区的右上方的一个相当密集的区域内,差不多呈水平走向。

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,中心形成氦核并且不断增大。随着时间的延长,氦核周围的氢越来越少,中心核产生的能量已经不足以维持其辐射,于是平衡被打破,引力占了上风。有着氦核和氢外壳的恒星在引力作用下收缩,使其密度、压强和温度都升高。氢的燃烧向氦核周围的一个壳层里推进。

这以后恒星演化的过程是:内核收缩、外壳膨胀——燃烧壳层内部的氦核向内收缩并变热,而其恒星外壳则向外膨胀并不断变冷,表面温度大大降低。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。

红巨星一旦形成,就朝恒星的下一阶段——白矮星进发。当外部区域迅速膨胀时,氦核受反作用力却强烈向内收缩,被压缩的物质不断变热,最终内核温度将超过一亿度,点燃氦聚变。最后的结局将在中心形成一颗白矮星。

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。

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同时,它的外表面离中心越来越远,所以温度将随之而降低,发出的光也就越来越偏红。不过,虽然温度降低了一些,可红巨星的体积是如此之大,它的光度也变得很大,极为明亮。肉眼看到的最亮的星中,许多都是红巨星。

简单的理解就是 恒星(太阳)—红巨星——白矮星——黑洞