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1、恒星的演化恒星的演化第1页，共15页，编辑于2022年，星期六恒星是由星云（气体和尘埃）凝聚而成的。同自然界一切事物一样，恒星也经历着从发生、发展到衰亡和转化的过程。恒星的两个重要特性：恒星的两个重要特性：光度光度-反映了某恒星对外辐射能量的多少（反映了某恒星对外辐射能量的多少（亮亮度度）温度温度-恒星的表面温度（恒星的表面温度（颜色颜色）赫罗图赫罗图：以恒星的表面温度为横坐标，以：以恒星的表面温度为横坐标，以恒星的光度为纵坐标，将已知恒星在坐标恒星的光度为纵坐标，将已知恒星在坐标系中用一个点来表示系中用一个点来表示第2页，共15页，编辑于2022年，星期六恒星演化在赫罗图上的表示第3页，共1
2、5页，编辑于2022年，星期六星云星云黑洞黑洞超新星爆发超新星爆发中子星中子星小质量小质量原恒星原恒星主序星主序星红巨星红巨星白矮星白矮星大质量大质量大质量大质量小质量小质量恒星演化过程第4页，共15页，编辑于2022年，星期六恒星的诞生恒星的诞生n n弥漫星云在引力作用下，会收缩成比较密集的气球体。而处于慢收缩弥漫星云在引力作用下，会收缩成比较密集的气球体。而处于慢收缩阶段的天体就称为原恒星。在收缩过程中，引力势能转化成热能，阶段的天体就称为原恒星。在收缩过程中，引力势能转化成热能，中中心区受强烈压缩而升温并发出热辐射，直到最后中心温度升到约心区受强烈压缩而升温并发出热辐射，直到最后中心温度
3、升到约800800至至10001000万度以上，由氢原子核聚变为氦原子核的热核反应提供万度以上，由氢原子核聚变为氦原子核的热核反应提供足够的能量，使内部压力与引力处于相对平衡状态，一颗恒星就足够的能量，使内部压力与引力处于相对平衡状态，一颗恒星就正式诞生了。正式诞生了。-原恒星第5页，共15页，编辑于2022年，星期六第6页，共15页，编辑于2022年，星期六恒星的中年恒星的中年n n恒星在收缩过程中，会向着赫罗图的主序上的某个位置移动。移恒星在收缩过程中，会向着赫罗图的主序上的某个位置移动。移到主序位置后，内部温度高到足以到主序位置后，内部温度高到足以“点燃点燃”核火，热核反应代替核火，热核
4、反应代替引力收缩，成为恒星的主要能源。在此时，恒星进入了主序星阶引力收缩，成为恒星的主要能源。在此时，恒星进入了主序星阶段，主序星阶段会占居恒星一生寿命的大半辈子，是恒星最稳定段，主序星阶段会占居恒星一生寿命的大半辈子，是恒星最稳定的阶段。的阶段。-主序星第7页，共15页，编辑于2022年，星期六第8页，共15页，编辑于2022年，星期六恒星的晚年恒星的晚年n n随着核聚变的进行，恒星中心的氢核越来越大，核周围的氢越来随着核聚变的进行，恒星中心的氢核越来越大，核周围的氢越来越少，其引力收缩会急剧增强，并释放大量能量。结果，恒星的越少，其引力收缩会急剧增强，并释放大量能量。结果，恒星的核心收缩，
5、外层膨胀，成为一个巨大的、具有热核的核心收缩，外层膨胀，成为一个巨大的、具有热核的“冷冷”星。这星。这时，恒星进入了红巨星阶段，到了生命晚年。时，恒星进入了红巨星阶段，到了生命晚年。-红巨星第9页，共15页，编辑于2022年，星期六恒星的死亡恒星的死亡n n恒星过度到红巨星阶段后，其演化速度大大加快。中心区域的温度与恒星过度到红巨星阶段后，其演化速度大大加快。中心区域的温度与密度因收缩而继续升高，当温度上升到一亿度时，会发生有核聚变变密度因收缩而继续升高，当温度上升到一亿度时，会发生有核聚变变为碳核的新一轮热核反应；氢燃烧完后，温度继续升高，原子核再聚为碳核的新一轮热核反应；氢燃烧完后，温度继
6、续升高，原子核再聚变产生更重的元素。但这些过程释放的能量有限，恒星已经到了垂暮变产生更重的元素。但这些过程释放的能量有限，恒星已经到了垂暮之年。当核反应终止，对引力的抗衡全线崩溃，恒星自行坍缩。之年。当核反应终止，对引力的抗衡全线崩溃，恒星自行坍缩。红巨星收缩时，核心温度急剧上升，而掀起的热浪会把外层气壳抛掉，剩下一层致密核炽热的白矮星；以后逐渐冷却，变成黑矮星。大多数恒星都会这样结束它的一生。第10页，共15页，编辑于2022年，星期六白矮星与黑矮星第11页，共15页，编辑于2022年，星期六n n并非所有恒星的一生都是这样度过的。那些质量核体积特别大的并非所有恒星的一生都是这样度过的。那些
7、质量核体积特别大的恒星，在其演化的最后阶段会发生爆炸，迸发出盛大的太空火焰。恒星，在其演化的最后阶段会发生爆炸，迸发出盛大的太空火焰。即即超新星爆发超新星爆发。如果它们留下的残骸的质量足够大，它就会坍缩成。如果它们留下的残骸的质量足够大，它就会坍缩成中子星中子星。超出这个限度，甚至连核力也小于引力，中子星也会坍。超出这个限度，甚至连核力也小于引力，中子星也会坍缩，形成缩，形成“黑洞黑洞”。特殊情况中子星黑洞第12页，共15页，编辑于2022年，星期六第13页，共15页，编辑于2022年，星期六恒星在引力作用下诞生也在引力作用下死亡第14页，共15页，编辑于2022年，星期六第15页，共15页，编辑于2022年，星期六