恒星

• 恒星的定義：本身能夠發(fā)生熱核反應(yīng)，能夠發(fā)光發(fā)熱，最終演化為致密殘骸的星體。
  恒星的質(zhì)量必須大，至少8%的太陽質(zhì)量，否則星體無法產(chǎn)生足夠的壓力和溫度，也就無法發(fā)生熱核反應(yīng)。恒星之間的距離通常比較遠(yuǎn)。

• 恒星的組成： 熾熱的氣體，主要成分是氫元素，占總質(zhì)量的70%左右，其次是氮元素，占總質(zhì)量的20%。

• 恒星的一生：生于星云，死于星云，分為星胚、主序星、紅巨星和致密星四個階段。星胚是恒星的誕生階段，主序星是恒星的青壯年階段，紅巨星是恒星的衰敗階段，致密星是恒星的死亡階段。質(zhì)量大的恒星壽命短，因為反應(yīng)劇烈。質(zhì)量小的恒星壽命長，內(nèi)部反應(yīng)相對緩慢。

  誕生：宇宙中有許多星際灰塵和氣體，通常十分稀薄。當(dāng)這些氣體和塵埃達(dá)到一定的密度，就會形成星際氣體云。當(dāng)星云的質(zhì)量達(dá)到一定程度時，就會在自身引力的作用下開始崩塌和收縮。其中的物質(zhì)被擠壓，溫度也會上升的很高。初始，由于星云內(nèi)部密度不均勻，密度大的地方加快吸收和收縮，因此，星云會分裂。接下來，星云持續(xù)分裂成中型星云和小型星云。小型星云此時的密度很高，吸引更多，于是質(zhì)量越大。引力變大，于是開始向內(nèi)收縮，引力勢能轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生高溫。星云并塌縮成一個球體。此過程大概需要200萬年。另分子云團(tuán)也會向內(nèi)收縮成恒星。

  星胚階段：原始恒星初步形成后，會在引力的作用下進(jìn)一步收縮。氣體在收縮時會釋放熱量，自身的溫度升高，壓力變大，反應(yīng)生成更多的熱能。使得恒星的內(nèi)核更加熾熱。

  主序星：恒星的引力勢能使內(nèi)部的溫度持續(xù)增加，當(dāng)溫度達(dá)到1500萬開時，熱核反應(yīng)開始，此時恒星開始發(fā)光。當(dāng)恒星內(nèi)部核聚變釋放巨大的能量，向外膨脹爆發(fā)形成膨脹壓力，與自身向內(nèi)收縮的向心引力達(dá)到平衡，收縮過程停止。因此，內(nèi)部能夠產(chǎn)生核反應(yīng)的星胚才能形成主序星。

  內(nèi)部核反應(yīng)層級：第一層級核反應(yīng)：氫反應(yīng)成為氦，四個氫聚變?yōu)楹ぁ５诙蛹壓朔磻?yīng)：當(dāng)氫所剩不多時，氦聚變?yōu)樘迹齻€氦聚變?yōu)樘肌Ｒ源耸茄酢⒛省⑩c、鎂、硅，最終是鐵。太陽最多發(fā)生兩級核反應(yīng)并會燃燒完燃料。

  按質(zhì)量劃分級別：8%太陽質(zhì)量的星體無法點燃?xì)洌瑹o法形成恒星。8%_{35%太陽質(zhì)量的恒星能點燃?xì)洹?5%}400%太陽質(zhì)量的能點燃氦。400%~1000%能點燃？大于1000%的恒星最后會生成鐵。

  紅巨星階段：當(dāng)恒星內(nèi)部發(fā)生反應(yīng)到達(dá)第二層級后，釋放的能量更多，于是恒星開始膨脹，進(jìn)入紅巨星階段。此時恒星會膨脹變大，紅巨星內(nèi)部反應(yīng)持續(xù)，當(dāng)核聚變反應(yīng)停止了下來，膨脹的紅巨星幾乎燃燒了燃料，膨脹壓無法與收縮壓平衡。于是在引力的作用下，紅巨星開始坍縮。表面的氣體核與中心核發(fā)生反彈和爆發(fā)。由于中心高溫高壓，中心核被壓成了一個致密的星核，恒星進(jìn)入 致密星階段。恒星臨終前的爆發(fā)稱為新星爆發(fā)或超新星爆發(fā)。

  恒星爆炸有兩種宿命，一種是成為氣體和塵埃。另一種外殼變?yōu)樾窃疲瑑?nèi)核變?yōu)橹旅苄恰?/p>

  致密星階段：

  超新星，就是恒星在爆炸時產(chǎn)生強烈的光，看起來向產(chǎn)生了新的恒星。新星和超新星爆炸是不同的，新星是在恒星表面爆炸，超新星是在恒星內(nèi)部爆炸。超新星的爆炸會產(chǎn)生許多新的元素。

  白矮星，白矮星是恒星的生命接近終點時的產(chǎn)物。當(dāng)恒星內(nèi)部反應(yīng)到原子都無法存在時候，原子周圍的電子將變?yōu)樽杂呻娮樱虼嗽雍吮蛔杂呻娮影鼑藭r稱為簡并態(tài)。白矮星就在簡并態(tài)與自身的引力下達(dá)到平衡，當(dāng)簡并態(tài)無法于引力抗衡時，白矮星繼續(xù)收縮，進(jìn)而形成密度更高的中子星，甚至形成黑洞。

  中子星，質(zhì)量大的恒星反應(yīng)更加劇烈，變成了中子星。電子被巨大的壓力壓入了原子核，形成了中子。

  黑洞，質(zhì)量更大的恒星反應(yīng)到終極態(tài)時，恒星內(nèi)部出現(xiàn)較多的鐵元素。恒星無法釋放出能量與引力平衡，此時開始坍縮。形成黑洞。黑洞的強大引力會將它周圍的物質(zhì)都吸進(jìn)去，光也無法逃脫。