恒星死亡以后会形成什么?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/25 22:58:53
恒星死亡以后会形成什么?
恒星死亡以后会形成什么?
恒星死亡以后会形成什么?
恒星能够持续发光的根本原因是在它的内部进行着核聚变反应.这条靠核聚变释放能量的链条是有终结的,一旦进行到质量数在60附近的元素,继续反应只会消耗能量.那么,恒星失去能量来源以后,会形成什么样的天体呢?赫罗图上的哪些位置才是它的“坟墓”呢?不同质量的恒星死亡后形成的天体一样吗?让我们从恒星步入“老年”阶段开始讲起.恒星中心的氢元素全部转变成氦元素后,中心的温度和成分点燃了由氦聚变成碳的反应.随着旧原料的转化和温度的继续上升,更多的新燃料相继被点燃,发生的主要核反应依次是：（H-氢,He-氦,C-碳,O-氧,Ne-氖,Mg-镁,Si-硅,S-硫,Fe-铁,Co-钴,Ni-镍） 34He→12C（1~2亿K） 12C+4He→16O（2亿K） 212C→4He,20Ne,24Mg（8亿K） 216O→4He,28Si,32S（15亿K） 228Si→56Ni（35亿K） 这样,恒星就产生了分层结构.由外到内依次是H层,H、He层,C、O层,O、Ne、Mg层,Si核.在两个壳层的界面上发生的就是上面提到的反应.对于质量大约是太阳20倍的恒星,星核的主要成分是硅,中心进行的是228Si→56Ni的反应；而像太阳这样的小质量恒星,C、O层就是星核了,因为最外层的H会因为一些不稳定因素而被抛射出去,星核很快就会演化成白矮星,所以没法继续形成更重元素的壳层.不过,无论是哪一类恒星,由于供能不足,它们在这种分层时期都表现得很不稳定,演化路径一次又一次地改变.尤其是大质量恒星,在赫罗图上来来回回十次之多.不去考虑具体的情况,只从总体来看,恒星核能产生的辐射压总有不足以抵挡引力的时候.这时又有什么力来抵挡强大的引力呢?在经典物理时期,这个问题确实是难以解释的.但是随着量子理论的发展,人们发现了其中的奥秘.钱德拉塞卡指出,当不超过太阳质量1.1.4倍（具体值看化学组成）的物质在引力作用下塌缩到密度高达105~106g/cm3时,会有一种新的力支持它不再塌缩.这个质量极限因此称为“钱德拉塞卡极限”.量子力学认为,即使温度为零,高密度仍能迫使粒子高速运动（具有高能量）的概率增大（如果所有电子都被压到离核最近的电子层,称为电子简并状态,这时泡利不相容原理要求必须有一些电子的能量非常高）.这种力就是由简并状态下高速运动的电子造成的,因此称为“电子简并压力”.由这样状态的物质组成的恒星叫做“白矮星”.其实白矮星的颜色也不只限于白色,只不过由于最早发现的几颗白矮星都是表面比较炽热的白色星,所以这个名称就沿用下来.白矮星在赫罗图上位于左下部,即表面温度30000K~5000K,光度是现在太阳光度的1/100~1/10000的斜长条区域,从左上向右下延伸.