第212章 主序星(2/2)
是氦,它是燃燒的產物,外圍區的物質主要是未經燃燒的氫,核心熄火后恒星失去了輻射的能源,它便要引力收縮是一個起關鍵作用的因素。
一個核燃燒階段的結束,表明恒星內各處溫度都已低于在該處引起點火所需要的溫度,引力收縮將使恒星內各處的溫度升高,這實際上是尋找下一次核點火所需要的溫度,引力收縮將使恒星內各處的溫度全面的升高,主序后的引力收縮首先點著的不是核心區的氦(它的點火溫度高的太多),而是核心與外圍之間的氫殼,氫殼點火后,核心區處于高溫狀態,而仍沒核能源,它將繼續收縮。
這時,由于核心區釋放的引力位能和燃燒中的氫所釋放的核能,都需要通過外圍不燃燒的氫層必須劇烈地膨脹,即讓介質輻射變得更透明,來排出多余的熱能來維持熱平衡。而氫層膨脹又使恒星的表面溫度降低了,所以這是一個光度增加、半徑增加、而表面變冷的過程,這個過程是恒星從主星序向紅巨星過渡,過程進行到一定程度,氫區中心的溫度將達到氦點火的溫度,于是又過渡到一個新階段--氦燃燒階段。
在恒星中心發生氦點火前,引力收縮以使它的密度達到了103g·cm-3的量級,這時氣體的壓力對溫度的依賴很弱,那么核反應釋放的能量將使溫度升高,而溫度升高反過來又加劇核反應速率,于是一旦點火,很快就會燃燒的十分劇烈,以至于爆炸,這種方式的點火稱為“氦閃光”,因此在現象上會看到恒星光度突然上升到很大,后來又降的很低。
另一方面,當引力收縮時它的密度達不到103g·cm-3量級,此時氣體的壓力正比于溫度,點火溫度升高導致壓力升高,核燃燒區就會有所膨脹,而膨脹導致溫度降低,因此燃燒就能穩定的進行,所以這兩種點火情況對演化進程的影響是不同的。
恒星在發生“氦閃光”之后又怎么演變呢?閃光使大量能量的釋放很可能把恒星外層的氫氣都吹走,剩下的是氦的核心區。
氦核心區因膨脹而減小了密度,以后氦就有可能在其中正常的燃燒了。氦燃燒的產物是碳,在氦熄火后恒星將有一個碳核心區氦外殼,由于剩下的質量太小引力收縮已不能達到碳的點火溫度,于是它就結束了以氦燃燒的演化,而走向熱死亡。
由于引力塌縮與質量有關,所以質量不同的恒星在演化上是有差別的。
M<0.08M⊙的恒星:氫不能點火,它將沒有氦燃燒階段而直接走向死亡。
0.08 0.35 2.25 在核反應初期,溫度達到1010K量級時,CNO循環產生的13C,17O能和4He發生新的(α,
)反應,形成16O和20Ne,在核反應進行了很長時間后,Ne(p,γ)Na(β+,ν)Na中的Na以及N吸收兩個4He形成的Ne能發生(α,
)反應形成Mg和Mg等,這些反應作為能源并不重要,但發出的中子可進一步發生中子核反應。
這些,他們已經聽老師講了三遍了,雖然不知曙光學院用意何在,但華楓依然不敢怠慢。
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