大質量恆星的演化,在哪些方面與太陽類似,又有哪些不同?

大質量恆星的演化,在哪些方面與太陽類似,又有哪些不同?科普大世界2018-12-12 19:39:20

恆星是依靠自身核聚變可以發熱發光的天體(多指恆星的主序星階段),不過由於恆星的質量大小不一,恆星自身的演化過程也很不相同。

大質量恆星的演化,在哪些方面與太陽類似,又有哪些不同?

根據自身質量的不同,恆星又可以分為很多種類,質量在太陽質量的8%到50%之間的恆星是紅矮星,這是恆星的質量最小的一類,發光發熱都不強,我們在地球上無法用肉眼看到任何一顆紅矮星;質量在太陽的50%到80%的恆星是橙矮星,這類恆星發出的光輻射也不強,基本上也無法用肉眼看到;像我們的太陽這樣的,質量在太陽的80%到140%的恆星是黃矮星,我們用肉眼能看到的夜空中的黃矮星也非常有限;以黃矮星更大一些的是藍矮星,更大的還有巨星、超巨星和特超巨星,它們的演化方式和最終結果都是不一樣的。

大質量恆星的演化,在哪些方面與太陽類似,又有哪些不同?

紅矮星和橙矮星由於質量較小,內部的氫核聚變相對比較溫和,因此這類星體的主序星階段都比較長,有的紅矮星壽命甚至長達萬億年,橙矮星也可以長達幾百億年,當它們內部的氫核聚變結束之後,基本上表現為一個漸漸熄滅的過程,內部也不會形成白矮星之類的天體,當其冷卻下來之後,會直接形成一顆黑矮星。

大質量恆星的演化,在哪些方面與太陽類似,又有哪些不同?

大質量恆星的演化,在哪些方面與太陽類似,又有哪些不同?

像太陽這樣的黃矮星,以及天狼星這樣的藍矮星,當內部的氫元素聚變燃燒得差不多的時候會發生氦閃現象,其外層物質開始向外擴散成為紅巨星或者黃巨星,當其主序星階段之後,其核心位置會形成一顆白矮星,白矮星體積不大,只有地球這麼大,不過密度很高,一立方厘米的質量在100公斤到10噸之間,總質量和太陽的質量差不多,由於白矮星不再進行核聚變,所以起溫度會慢慢下降,最終會成為一顆黑矮星,不過這個降溫過程會長達200億年,因此無論是紅矮星和橙矮星還是黃矮星與藍矮星,其形成黑矮星的時間都要比宇宙的年齡138億還長,所以天文學家認為宇宙中至今還沒有形成一顆黑矮星。

大質量恆星的演化,在哪些方面與太陽類似,又有哪些不同?

大質量恆星的演化,在哪些方面與太陽類似,又有哪些不同?

原始質量在太陽的8到30倍的恆星,在主序星階段的末期會發生超新星爆發,這一時刻恆星會變得非常明亮,多數會超過整個星系的亮度,之後星體的核心形成一顆中子星,中子星的體積很小,通常只在8-30公里之間,但它的密度比白矮星更大,每立方厘米的質量約在8000萬到20億噸之間。

大質量恆星的演化,在哪些方面與太陽類似,又有哪些不同?

原始質量大於太陽30倍的恆星,到了主序星階段的末期,也會發生超新星爆發,但是它並不會形成中子星,而是會形成黑洞,黑洞的質量通常在太陽的三倍以上。

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