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中等质量恒星主序后演化

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/11 15:26:15
中等质量恒星主序后演化
中等质量恒星当中心氦热核反应停止后,出现双壳层热核反应,即外壳层氢热核反应和内壳层氦热核反应,此时,中心碳氧核收缩,两壳层之间膨胀,外层又收缩,按道理,外层应该是膨胀的啊,因为氢热核反应辐射能量向外,促使它膨胀,收缩是什么道理.是否氢热核反应释放能量小,不能克服外层自引力,所以向内收缩?
质量小于2.3个太阳质量的恒星我很清楚演化过程,现在我想知道的是质量在2.3到8个太阳质量范围的,也就是中等质量恒星演化过程中,为何壳层氢和氦燃烧,外壳却收缩。
达到红巨星阶段时,0.4到3.4太阳质量的恒星,就是中等质量的恒星,的外壳会向外膨胀,而核心向内压缩,产生将氦聚变成碳的核反应.聚变会重新产生能量,暂时缓解恒星的死亡过程.对于太阳大小的恒星,此过程大约持续十亿年.氦燃烧对温度极其敏感,造成很大的不稳定.巨大的波动会使得外壳获得足够的动能脱离恒星,成为行星状星云.行星状星云中心留下的核心会逐渐冷却,成为小而致密的白矮星,通常具有0.6倍太阳质量,但是只有一个地球大小.在重力和电子互斥力平衡时,白矮星是相对稳定的.在没有能量来源的情况下,恒星在漫长的岁月中释放出剩余的能量,逐渐暗淡下去.最终,释放完能量的白矮星会成为黑矮星,但是目前宇宙的年龄不足以使得这样的星体存在.在同时形成的双星或者多星系统中,恒星际质量交流可能改变演化过程.因为一部分质量被其他恒星获得,系统中质量较大的恒星的红巨星阶段演化会被加速,而质量较小的恒星会吸收一部分红巨星的质量,在主星序停留更长时间.举例来说,天狼星的伴星就是一颗年老的大约一个太阳质量的白矮星,但是天狼星是一颗大约2.3个太阳质量的主序星.恒星演化
如果白矮星的质量超出钱德拉塞卡极限,电子互斥力会不足以抵抗引力,而会继续坍缩下去.这会造成恒星向外抛出外壳,也就是超新星爆发,标记着恒星的死亡.也就是说,不会有大于1.4倍太阳质量的白矮星.如果白矮星和另外一颗恒星组成双星系统,那么白矮星可能使用来自另外一颗恒星的氢进行核反应并且将周围的物质加热抛出,即使白矮星的质量低于1.4倍太阳质量.这样的爆炸称为新星.