恒星是指宇宙中靠核聚变产生的能量而自身能发热发光的.ppt

恒星,恒星是指宇宙中靠核聚变产生的能量而自身能发热发光的星体。过去天文学家以为恒星的位置是永恒不变的，以此为名。但事实上。恒星也会按照一定的轨迹，围绕着其所属的星系的中心而旋转。恒星是宇宙中最基本的成员。 除了太阳外，最接近地球的恒星是半人马座比邻星（Proximal Centauri）它有40万亿公里远它放出的光须4.2年才能到达地球 天文学家推断在已知的宇宙当中大概有7 x 1022颗星星这真是一个天文数字。 很多恒星的岁数在10亿年和100亿年之间有些甚至接近137亿岁，宇宙被推断的大概岁数它们的大小由细小的中子星（比一个城市还要小）到像北极星一样的超红巨星（super giant)，比太阳的直径大1000倍，大约是16亿公里）。 恒星并不是平均分布在宇宙之中，多数的恒星会受彼此的引力影响，形成聚星（multiple stars）系统，如双星（binary stars）、三合星（triple stars）、甚至形成星团（clusters），及星系（galaxies）等由数以亿计的恒星组成的恒星集团。,恒星 NASA (Free for Non-commercial use),恒星的诞生,天文学家相信恒星是由分子云（molecular cloud）内诞生，当分子云受到外来干扰，例如附近有星系诞生或超新星爆炸所做成的冲击，令分子云某些区域被压缩，形成密度较高的区域，在万有引力的作用下，这些密度较高的区域开始收缩。 随着这些区域慢慢收缩，最终会形成一个球体，这个球体称为原恒星（Proto-star），其外围会被由尘埃和气体所形成的吸积盘所包围。 原恒星并不是恒星，因为其核心温度并不足以产生核聚变。假苦原恒星的质量足够大，其核心温度会慢慢增高，最后引发核聚变产生能量，发出的热力会将外围的气体驱散，这时一颗新的恒星便诞生了，并进入主序星（Main-Sequence）的阶段。,恒星的演化,从主序星阶开始，恒星核心的温度与压力足够产生氢融合，不断将氢原子合成氦原子，产生能量。核聚变所产生的辐射压力抵销了重力，这时恒星进入了稳定状态，恒星的一生有90%的时间在这个状态下度过。 恒星的质量越大，燃料的消耗越快，故此恒星的寿命就越短。,巨蛇座M16鹰状星云是其中一个恒星诞生地。图片由哈勃太空望远镜摄得（右图）,质量小的恒星(小于0.4倍太阳质量),质量非常小的恒星（称之为红矮星，red dwarf），如半人马座比邻星（Proximal Centauri），它们的燃料会消耗得很慢，寿命可维持二三千亿年。当它们到达生命的尽头，它们会慢慢收缩使温度上升，成为白矮星（white dwarf），再持续冷却及变暗而成为黑矮星（black dwarf）。,普通恒星-质量小的恒星(小于0.4倍太阳质量)的演化 质量小的恒星的演化: (1)红矮星, (2)白矮星, (3)黑矮星 (本图不依比例),质量与太阳相约的恒星(0.4倍至4倍太阳质量),大部分恒星，当核心的氢燃料耗尽之后，核心周围会堆满核聚变留下的氦气，能量产生的速度放慢至不足以抗衡重力，氦核心开始收缩并释放热能。 当核心的温度足够高的时候，邻近核心的氢外壳会被燃烧，产生核聚变，令外壳膨胀。同时，随着外壳膨胀，外壳因表面面积增加而冷却，成为核心温度高，表面非常巨大但温度低的红巨星 (red giant)。例如太阳将于50亿年后膨胀成一颗红巨星，将水星与金星吞噬。 质量比较大的恒星，核心的温度可以将氦燃点，合成更重的元素(如氧和碳)。这些核聚变的过程并不太稳定，令恒星产生脉动，吹出恒星风，将外壳拋开，又或者核心的温度无法再合成更重的元素，成为行星状星云。 失去外壳的核心会冷却下来并开始变暗，成为白矮星，并持续冷却及变暗而成为黑矮星。,質量與太陽相約的恆星的演化: (1)主序星,(2)紅巨星, (3)行星狀星雲 (位於中央的核心會冷卻成白矮星) (行星状星云的图片来自NASA),质量大的恒星(大于4倍太阳质量),质量大的恒星，在氢燃料耗尽之后，不但能将氦合成氧，将核心的氧转化为碳，其核心温度甚至高得足以将碳合成更重的元素例如硅，直至合成铁。 由于核心产生高热，恒星的外壳会膨胀得比红巨星更大，成为超红巨星。 当铁被合成后，恒星便无法将铁合成至更重元素来产生能量，因为这个过程反过来是需要能量的。由于没有能量产生，核心将会因引力而塌缩，密度亦越来越高，核心的质子与电子在巨大压力下结合成中子，并产生中子简并压力抗衡核心的进一步收缩，形成非常坚硬的核心。但在同一时间，核心外围的物质仍然在急剧塌缩，并与坚硬的核心相撞，产生强大的冲击波，将恒星的外壳于短时间内炸毁，称为II形超新星。在这一瞬间，比铁更重的元素会在此时合成，爆炸所产生的光度有时比整个星系所有恒星光度的总和更光。 超新星爆炸后，恒星可有三种不同的结局: 如果爆炸后残余的核心的质量少于太阳质量的1.4倍，核心会演化为白矮星。 爆炸后残余的核心，假如其质量介乎太阳质量的1.4至3倍，中子简并压力便能抗衡恒星的收缩