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第234章 錯覺

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長時間的學習讓張曉辰有種回到曙光學院做學生的錯覺,那種感覺世界像還是祥和的樣子。

再後來讓華瑾和南宮離聽的迷糊的什麼東西也越來越多,但是張曉辰卻不敢荒廢了這段回家的時間。

他了解並記下當主序星核心h耗盡後,離開主序是階段開始了它最後的歷程。結局主要取決於質量。對於質量很小的星體由於質量小,物體內部的自引力並不重要,固體內部的平衡是正負離子間的淨庫侖引力於電子間的壓力來達到平衡的。

當星體質量再大些,直到自引力不可忽略時,這時自引力加大了內部的密度和壓力,壓力的加大是物質發生壓力電離,從而逐漸是固體的電約束瓦解,而過渡為等離子氣體。加大質量,即加大密度,此時壓力於溫度無關,從而達到一種“冷的“平衡位形,等離子體內電子的動能一大足以在物質內部引起β衰變:

這裡p是原子核中的質子,這樣的反應大致在密度達到1010g·3的時候,它將逐漸地是負離子體中的原子核變為富中子核,原子核中出現過多的中子,導致核結構鬆散,當密度超過4x1011g·3是中子開始從原子核中分離出來,成為自由中子,自引力於中子間壓力達到平衡。

如果當質量變大使中子氣體間壓力已不能抵禦物質自引力,而形成黑洞,但由於大多數恆星演化後階段使得質量小於它的初始質量,例如恆星風,“氦閃光“,超新星爆發等,它們會是恆星丟失一個很大的百分比質量,因此,恆星的終局並不是可以憑它的初始質量來判斷的,它實際上取決於演化的程序。<⊙以下的恆星最終間拋掉它的一部分或大部分質量而變成一個白矮星。8⊙以上的恆星最終將透過星核的引力塌縮而變成中子星或黑洞,也就是說,塌縮的核心質量在太陽1.44倍——到5倍的恆星,最終成為中子星,塌縮的核心質量在太陽5倍以上的恆星,最終成為黑洞。<⊙。質量小於0.08⊙的天體不能達到點火溫度。因此,不發光,不能成為恆星。質量大於60⊙的天體中心溫度過高而不穩定,至今僅發現70個以下。

一般認為在一部分恆星中,最外層有一個類似日冕狀的高溫低密度星冕。

它常常與星風有關。有的恆星已在星冕內發現有產生某些發射線的色球層,其內層大氣吸收更內層高溫氣體的連續輻射而形成吸收線。人們有時把這層大氣叫作反變層,而把發射連續譜的高溫層叫作光球。其實,形成恆星光輻射的過程說明,光球這一層相當厚,其中各個分層均有發射和吸收。

光球與反變層不能截然分開。太陽型恆星的光球內,有一個平均約十分之一半徑或更厚的對流層。在上主星序恆星和下主星序恆星的內部,對流層的位置很不相同。能量傳輸在光球層內以輻射為主,在對流層內則以對流為主。

對於光球和對流層,我們常常利用根據實際測得的物理特性和化學組成建立起來的模型進行較詳細的研究。我們可以從流體靜力學平衡和熱力學平衡的基本假設出發,建立起若干關係式,用以求解星體不同區域的壓力、溫度、密度、不透明度、產能率和化學組成等。在恆星的中心,溫度可以高達數百萬度乃至數億度,具體情況視恆星的基本參量和演化階段而定。在那裡,進行著不同的產能反應。

一般認為恆星是由星雲凝縮而成,主星序以前的恆星因溫度不夠高,不能發生熱核反應,只能靠引力收縮來產能。

進入主星序之後,中心溫度高達700萬度以上,開始發生氫聚變成氦的熱核反應。這個過程很長,是恆星生命中最長的階段。氫燃燒完畢後,恆星內部收縮,外部膨脹,演變成表面溫度低而體積龐大的紅巨星,並有可能發生脈動。那些內部溫度上升到近億度的恆星,開始發生氦碳迴圈。

在這些演化過程中,恆星的溫度和光度按一定規律變化,從而在赫羅圖上形成一定的徑跡。最後,一部分恆星發生超新星爆炸,氣殼飛走,核心壓縮成中子星一類的緻密星而趨於“死亡”。

恆星的一切幾乎都取決於它最初的質量,包括本質特徵,例如光度和大小,還有演變、壽命和最終的命運。

多數恆星的年齡在10億至100億歲之間,有些恆星甚至接近觀測到的宇宙年齡—132億歲。目前發現最老的恆星估計的年齡是134億歲。

質量越大的恆星,壽命通常越短暫,主要是因為質量越大的恆星核心的壓力也越高,造成燃燒氫的速度也越快。許多超大質量的恆星平均只有一百萬年的壽命,但質量最輕的恆星紅矮星)以很慢的速率燃燒它們的燃料,壽命可以持續幾十到上萬億年。

由於和地球的距離遙遠,除了太陽之外的所有恆星在肉眼看來都只是夜空中的一個光點,並且它們進入到地球的光受到大氣層的擾動,在人眼中看到就是恆星在“閃爍”。太陽也是恆星,但因為很靠近地球所以不僅看起來呈現圓盤狀,還提供了白天的光線。除了太陽之外,看起來最大的恆星是劍魚座r,它的是直徑是0.057角秒。

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張曉辰知道人類對恆星的瞭解大多數來自理論的模型和模擬,而這些理論只是建立在恆星光譜和直徑的測量上。除了太陽之外,首顆被測量出直徑的恆星是參宿四,是由亞伯特·亞伯拉罕·米歇爾森在1921年使用威爾遜山天文臺100寸的胡克望遠鏡完成,約1150個太陽直徑。

對地基的望遠鏡而言,絕大多數的恆星盤面都太小而無法察覺其角直徑,因此要使用干涉儀望遠鏡才能獲得這些恆星的影像。另一種測量恆星角直徑的技術是掩星:這種技術精確的測量被月球掩蔽時光度減弱的過程,依此可以計算出恆星的視直徑。

恆星的尺寸,從小到只有20公里到40公里的中子星,到像獵戶座參宿四的超巨星,直徑是太陽的1150倍,大約16億公里,但是密度比太陽低很多。目前觀測到的體積最大恆星是大犬座vy,體積約為太陽的100億倍,質量達50倍太陽質量。

一顆恆星相對於太陽運動可以提供這顆恆星的年齡和起源的有用資訊,並且還包括周圍的星系結構和演變。一顆恆星運動的成分包括徑向速度是接近或遠離太陽,和橫越天空的角動量,也就是所謂的自行。

徑向速度是由恆星光譜中的多普勒位移來測量,它的單位是公里秒。恆星的自行是經由精密的天體測量來確認,其單位為百萬分之一弧秒as)年。經由測量恆星的視差,自行可以換算成實際的速度單位。恆星自行速率越高的通常就是比較靠近太陽,這也使高自行的恆星成為視差測量的理想候選者。

有時候獨自靜處的時候,張曉辰也會想起唐小雨,為了能早一點再見到她,他就算再難也不敢往後退一步。

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