恒星

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恒星

天文學(xué)詞匯

恒星(天文學(xué)詞匯)

恒星是由熾熱氣體組成的，是能自己發(fā)光的球狀或類球狀天體。由于恒星離我們太遠(yuǎn)，不借助于特殊工具和方法，很難發(fā)現(xiàn)它們?cè)谔焐系奈恢米兓�，因此古代人把它們認(rèn)為是固定不動(dòng)的星體。我們所處的太陽(yáng)系的主星太陽(yáng)就是一顆恒星。

目錄演化演化

恒星都是氣體星球。晴朗無月的夜晚，且無光污染的地區(qū)，一般人用肉眼大約可以看到6000多顆恒星，借助于望遠(yuǎn)鏡，則可以看到幾十萬(wàn)乃至幾百萬(wàn)顆以上。估計(jì) 銀河系中的恒星大約有1500-2000億顆，我們所處的太陽(yáng)系的主星太陽(yáng) 就是一顆恒星。

　　恒星的兩個(gè)重要的特征就是溫度和絕對(duì)星等。大約100年前，丹麥的艾依納爾·赫茨普龍（Einar Hertzsprung）和美國(guó)的享利·諾里斯·羅素（Henry Norris Russell ）各自繪制了查找溫度和亮度之間是否有關(guān)系的圖，這張關(guān)系圖被稱為赫羅圖，或者H—R圖。在H-R圖中，大部分恒星構(gòu)成了一個(gè)在天文學(xué) 上稱作主星序的對(duì)角線區(qū)域；在主星序中，恒星的絕對(duì)星等增加時(shí)，其表面溫度也隨之增加。90%以上的恒星都屬于主星序，太陽(yáng)也是這些主星序中的一顆。巨星和超巨星處在H—R圖的右側(cè)較高較遠(yuǎn)的位置上；白矮星的表面溫度雖然高，但亮度不大，所以他們只處在該圖的中下方。

　　恒星演化是一個(gè)恒星在其生命期內(nèi)（發(fā)光與發(fā)熱的期間）的`連續(xù)變化。生命期則依照星體大小而有所不同。單一恒星的演化并沒有辦法完整觀察，因?yàn)檫@些過程可能過于緩慢以致于難以察覺。因此天文學(xué)家利用觀察許多處于不同生命階段的恒星，并以計(jì)算機(jī)模型模擬恒星的演變。

　　天文學(xué)家赫茨普龍和哲學(xué)家羅素首先提出恒星分類與顏色和光度間的關(guān) 系，建立了被稱為“ 赫-羅圖的”恒星演化關(guān)系，揭示了恒星演化的秘密�！昂�-羅圖”中，從左上方的高溫和強(qiáng)光度區(qū)到右下的低溫和弱光區(qū)是一個(gè)狹窄的恒星密集區(qū)，我們的太陽(yáng)也在其中；這一序列被稱為主星序，90%以上的恒星都集中于主星序內(nèi)。在主星序區(qū)之上是巨星和超巨星區(qū)；左下為白矮星區(qū)。

　　恒星是大質(zhì)量、明亮的等離子體球。太陽(yáng) 是離地球最近的恒星，也是地球能量的來源。白天由于有太陽(yáng)照耀，無法看到其他的恒星；只有在夜晚的時(shí)間，才能在天空中看見其他的恒星。恒星一生的大部分時(shí)間，都因?yàn)?核心的核聚變而發(fā)光。核聚變所釋放出的能量，從內(nèi)部傳輸?shù)奖砻�，然后輻射�?外太空。幾乎所有比氫和氦更重的元素都是在恒星的核聚變過程中產(chǎn)生的。恒星天文學(xué) 是研究恒星的科學(xué)。

　　天文學(xué)家經(jīng)由觀測(cè)恒星的光譜、光度和在空間中的運(yùn)動(dòng)，可以測(cè)量恒星的質(zhì)量、年齡、金屬量和許多其他的性質(zhì)。恒星的總質(zhì)量是決定恒星演化和最后命運(yùn)的主要因素。其他特征，包括直徑、自轉(zhuǎn)、運(yùn)動(dòng)和溫度，都可以在演變的歷史中進(jìn)行測(cè)量。描述許多恒星的溫度對(duì)光度關(guān)系的圖，也就是赫羅圖（HR圖），可以測(cè)量恒星的年齡和演化的階段。

　　恒星誕生于以氫為主，并且有氦和微量其他重元素的云氣坍縮。一旦核心有足夠的密度，有些氫就可以經(jīng)由核聚變的過程穩(wěn)定的轉(zhuǎn)換成氦 [1] 。恒星內(nèi)部多余的能量經(jīng)過輻射和對(duì)流組合的攜帶作用傳輸出來；恒星內(nèi)部的壓力則阻止了恒星在自身重力下的崩潰。一旦在核心的氫燃料耗盡，質(zhì)量不少于0.5太陽(yáng)質(zhì)量的恒星 [2] ，將膨脹成為紅巨星，在某些情況下更重的化學(xué)元素會(huì)在核心或包圍著核心的幾層燃燒。這樣的恒星將發(fā)展進(jìn)入簡(jiǎn)并狀態(tài)，部分被回收進(jìn)入星際空間環(huán)境的物質(zhì)，將使下一代恒星誕生時(shí)正元素的比例增加 [3] 。

　　恒星并非平均分布在星系之中，多數(shù)恒星會(huì)彼此受引力影響而形成聚星，如雙星、三合星、甚至形成星團(tuán) 等由數(shù)萬(wàn)至數(shù)百萬(wàn)計(jì)的恒星組成的恒星集團(tuán)。當(dāng)兩顆雙星的軌道非常接近時(shí)，其引力作用或會(huì)對(duì)它們的演化產(chǎn)生重大的影響 [4] ，例如一顆白矮星從它的伴星獲得吸積盤氣體成為新星。

形成

　在宇宙發(fā)展到一定時(shí)期，宇宙中充滿均勻的中性原子氣體云，大體積氣體云由于自身引力而不穩(wěn)定造成塌縮。這樣恒星便進(jìn)入形成階段。在塌縮開始階段，氣體云內(nèi)部壓力很微小，物質(zhì)在自引力作用下加速向中心墜落。當(dāng)物質(zhì)的線度收縮了幾個(gè)數(shù)量級(jí)后，情況就不同了，一方面，氣體的密度有了劇烈的增加，另一方面，由于失去的引力位能部分的轉(zhuǎn)化成熱能，氣體溫度也有了很大的增加，氣體的壓力正比于它的密度與溫度的乘積，因而在塌縮過程中，壓力增長(zhǎng)更快，這樣，在氣體內(nèi)部很快形成一個(gè)足以與自引力相抗衡的壓力場(chǎng)，這壓力場(chǎng)最后制止引力塌縮，從而建立起一個(gè)新的力學(xué)平衡位形，稱之為星坯。

　　星坯的力學(xué)平衡是靠?jī)?nèi)部壓力梯度與自引力相抗衡造成的，而壓力梯度的存在卻依賴于內(nèi)部溫度的不均勻性（即星坯中心的溫度要高于外圍的溫度），因此在熱學(xué)上，這是一個(gè)不平衡的系統(tǒng)，熱量將從中心逐漸地向外流出。這一熱學(xué)上趨向平衡的自然傾向?qū)αW(xué)起著削弱的作用。于是星坯必須緩慢的收縮，以其引力位能的降低來升高溫度，從而來恢復(fù)力學(xué)平衡；同時(shí)也是以引力位能的降低，來提供星坯輻射所需的能量。這就是星坯演化的主要物理機(jī)制。下面我們利用經(jīng)典引力理論大致的討論這一過程。考慮密度為ρ、溫度為T、半徑為r的球狀氣云系統(tǒng)，氣體熱運(yùn)動(dòng)能量：

　　ET= RT= T

　　(1) 將氣體看成單原子理想氣體，μ為摩爾質(zhì)量，R為氣體普適常數(shù)

　　為了得到氣云球的的引力能Eg，想象經(jīng)球的質(zhì)量一點(diǎn)點(diǎn)移到無窮遠(yuǎn)，將球全部移走場(chǎng)力作的功就等于-Eg。當(dāng)球質(zhì)量為m，半徑為r時(shí)，從表面移走dm過程中場(chǎng)力做功：

　　dW=- =-G( )1/3m2/3dm

　　(2) 所以：-Eg=- ( )1/3m2/3dm= G( M5/3

　　于是：Eg=- (2），

　　氣體云的總能量：E=ET+EG (3) 熱運(yùn)動(dòng)使氣體分布均勻，引力使氣體集中�，F(xiàn)在兩者共同作用。當(dāng)E>0時(shí)熱運(yùn)動(dòng)為主，氣云是穩(wěn)定的，小的擾動(dòng)不會(huì)影響氣云平衡；當(dāng)E<0時(shí)，引力為主，小的密度擾動(dòng)產(chǎn)生對(duì)均勻的偏離，密度大處引力增大，使偏離加強(qiáng)而破壞平衡，氣體開始塌縮。由E≤0得到產(chǎn)生收縮的臨界半徑：

　　(4) 相應(yīng)的氣體云的臨界質(zhì)量為：

　　(5) 原始?xì)庠泼芏刃�，臨界質(zhì)量很大。所以很少有恒星單獨(dú)產(chǎn)生，大部分是一群恒星一起產(chǎn)生成為星團(tuán)。球形星團(tuán) 可以包含10^5→10^7個(gè)恒星，可以認(rèn)為是同時(shí)產(chǎn)生的。

　　我們已知：太陽(yáng)質(zhì)量：MΘ=2×10^33，半徑R=7×10^10，我們帶入（2）可得出太陽(yáng)收縮到今天這個(gè)狀態(tài)以釋...

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基本信息歌曲名稱：恒星歌手名稱：汪峰專輯名稱：《怒放的生命》唱片公司：創(chuàng)盟音樂發(fā)行時(shí)間：2005-12-20歌詞不知道還要等多久以后我們能不再哭泣不知道流多少眼淚以后我們能笑對(duì)孤獨(dú) 我的心在沉淪破碎以后不羈地跳動(dòng) 像一顆布滿苔蘚的恒星在每個(gè)寂靜無聲不眠的夜晚獨(dú)自閃耀不知道失去了多少以后我們能不再痛苦不知道償多少冷暖以后我們能看破生命我的心在沉默等待以后不羈地跳動(dòng) 像一顆布滿淚水的恒星在每個(gè)無人喝彩不眠的夜晚獨(dú)自閃耀 Music 我的心在沉淪破碎以后不羈地跳動(dòng) 像一顆布滿淚水的恒星在每個(gè)寂靜無聲不眠的夜晚獨(dú)自閃耀我的心在沉默等待以后不羈地跳動(dòng) 像一顆布滿淚水的.恒星在每個(gè)無人喝彩不眠的夜晚獨(dú)

目錄基本信息歌詞基本信息

　　歌曲名稱：恒星

　　歌手名稱：汪峰

　　專輯名稱：《怒放的生命》

　　唱片公司：創(chuàng)盟音樂

　　發(fā)行時(shí)間：2005-12-20

歌詞

　　不知道還要等多久以后我們能不再哭泣

　　不知道流多少眼淚以后我們能笑對(duì)孤獨(dú)

　　我的心在沉淪破碎以后不羈地跳動(dòng)

　　像一顆布滿苔蘚的恒星

　　在每個(gè)寂靜無聲不眠的夜晚獨(dú)自閃耀