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alevel物理恒星的一生你了解多少?

本文出處:IB培訓(xùn) 發(fā)布時(shí)間:2020-07-29 14:41:05 字體大?。? A+ A-

 

  A-level物理中對(duì)于恒星這部分有一個(gè)專門的章節(jié)進(jìn)行介紹,對(duì)天體物理比較感興趣的同學(xué)一定不會(huì)錯(cuò)過(guò)這部分,今天在這里,咱們就對(duì)恒星的一生進(jìn)行一個(gè)解析。


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  恒星和太陽(yáng)一樣,恒星也是巨大的氫聚變反應(yīng)堆,數(shù)百萬(wàn)年不斷的產(chǎn)生巨大的熱量。


  恒星的誕生


  恒星在星云中開(kāi)始它們的生命,宇宙中的顆粒通過(guò)引力作用相互吸引,這些粒子所包含的成分主要是氫和氦,隨著吸引在一起的粒子質(zhì)量變重,引力也會(huì)增加,于是就形成了一個(gè)原恒星,這顆原恒星輝因?yàn)槭ブ亓?shì)能而獲得動(dòng)能,隨后開(kāi)始升溫


  一旦溫度達(dá)到106K,核心的熱量足以促使氫融合,隨著時(shí)間推移,恒星達(dá)到穩(wěn)定溫度,這時(shí),這顆恒星就成為一顆主恒星,獲得相當(dāng)多的能量


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  恒星的核聚變


  由于恒星主要由氫組成,在發(fā)生聚變反應(yīng)的過(guò)程中呈現(xiàn)出分階段發(fā)生,即:


alevel物理計(jì)算

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  根據(jù)愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程,由于反應(yīng)的原子核和生成的原子核之前存在質(zhì)量差異,于是,就會(huì)釋放能量。


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  紅巨星


  當(dāng)恒星中的大部分氫耗盡的時(shí)候,恒星將無(wú)法保持平衡,氦的核心收縮,氫將繼續(xù)在核心周圍燃燒,這樣導(dǎo)致勢(shì)能損失,熱能增加,增加的熱能會(huì)導(dǎo)致恒星膨脹,這時(shí),恒星就變成了紅巨星,當(dāng)紅巨星的質(zhì)量超過(guò)質(zhì)量3倍或者更多的時(shí)候,溫度將達(dá)到更多,會(huì)產(chǎn)生更重的元素融合。


  在6億K時(shí),發(fā)生“碳燃燒”,產(chǎn)生氖核和鎂核。


  ?在10億K時(shí),發(fā)生“氖燃燒”,產(chǎn)生氧和鎂核。


  ?在15億K時(shí),發(fā)生“氧燃燒”,產(chǎn)生硅核。


  ?在30億K時(shí),隨著鐵核的產(chǎn)生,發(fā)生“硅燃燒”。


  在出現(xiàn)鐵之后,核聚變不產(chǎn)生任何能量,因此熱核反應(yīng)停止。


  恒星的死亡


  當(dāng)核心的溫度過(guò)低而新的熱核反應(yīng)開(kāi)始,恒星會(huì)變得不穩(wěn)定,那恒星的生命周期將取決于錢德拉塞卡極限(1.4倍太陽(yáng)質(zhì)量):


  質(zhì)量小于錢德拉塞卡極限,恒星變成白矮星


  質(zhì)量大雨錢德拉塞卡極限,恒星爆炸形成超新星


  至此,恒星美麗的一生畫上句號(hào)

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