向伊桑26号提问:哥里哥里

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一个男人爱公司-即使只是一支蜡烛。
-乔治·克里斯托夫·利希滕贝格

读者问:
据我了解,质量等于太阳核的恒星燃烧了数十亿年的氢,直到形成氦核,并且恒星偏离了主序。但是毕竟,从恒星生命的一开始就必须一个原子一个原子地形成原子核。大量恒星不会同时产生铁核-这些核的形成需要时间。那么恒星实际上是如何发生的呢?

让我们潜入一颗新生恒星,看看里面发生了什么。

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在一个年轻的星团中,例如上图中的NGC 265,有各种质量的恒星-从质量最大,最热的O级和B级(比太阳大数百倍)到最小,红色和昏暗的M级恒星。

是什么赋予星星颜色和亮度?

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您可以不加思索地回答:“质量”,但是现实要复杂得多。通常,恒星会发光,这是由于其核中存在核聚变反应。在巨大的质量中,即使在最小的M级恒星中也聚集了约25,000个地球质量,在原恒星中聚集并预热后,密度和温度达到了开始自持核聚变反应的地步。

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恒星是亮蓝色还是暗红色,取决于其内部的温度。在太阳的核心,温度达到1500万K,那里的核聚变很快通过。

如果我们离开原子核,温度将开始下降-但合成速率将呈指数下降。从太阳中心移动25%,我们将看到温度降落不超过两倍,反应速度不到核心中心发生的速度的1%。

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因此,温度为一半太阳的恒星的寿命可以延长数百倍,而质量为260太阳的非常热的恒星,例如R136a1(位于以下星团的中心),则其寿命为太阳的0.1%。

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这就是新生恒星之间的区别。但是当他们生活和燃烧燃料时,燃烧的燃料层会被压缩。有很多方法可以改变物体的体积。压缩绝热地发生,即熵保持恒定,但是内部温度升高。因此,燃料开始在大部分恒星中燃烧,并且合成速率也增加了。

除其他外,这意味着恒星的温度和光度应随着年龄的增长而增加。

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该恒星具有防止重力压缩的辐射压力。太阳的半径不变,因为恒星表面的辐射压力几乎等于重力压缩力。但是当能量终止于恒星的核心时,辐射压力下降并开始失去引力。

在这里,要么压缩并预热核心,以开始下一个合成-氢,氦,或者就大质量恒星而言,碳和其他进一步合成;或它保持惰性,因为它还不够热,无法点燃下一种燃料,因此恒星的末端就在附近。

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即使在质量最大的恒星中,氦核也已经形成了数百万年的历史,并且氦的燃烧时间大约是氢燃烧时间的10%。如果有恒星燃烧碳,那么从这一过程开始直到铁芯导致超新星爆炸的时间仅在数千年内被测量。

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实际上,当类似太阳的恒星的内核在中心部分用完氢时(这将发生在5至70亿年的太阳中),它将膨胀成潜伏期,并以这种形式存在数亿年,然后点燃氦并变成红色。巨人。但是,当它变成子实体时,它将离开主序列。

后续步骤相对较快,因为“主序列”没有白费,而是恒星花了大部分时间。

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在大质量恒星中,温度起主要作用,并且层混合太慢而无济于事。因此,即使我们的太阳现在在核心中产生的氦气也将在数十亿年内帮助淬灭聚变反应。一颗恒星的核心要过渡到其他元素将需要数千亿年的时间(而且这仅发生在M级恒星中)。

这就是恒星演化的过程-比某些人想象的更接近“一次”系统。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN383173/


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