第六章 恒星演化和白矮星
1,恒星演化赫罗图
2,白矮星的发现
3,恒星晚期演化
4,白矮星的形成和质量上限
5,行星状星云
6,白矮星的质量上限的争论钱德拉塞卡美籍印度天文学家恒星演化及白矮星质量上限获 1983年诺贝尔奖
1,恒星演化赫罗图赫罗图恒星的光度和温度(光谱型)的关系
1,光度高而温度低的巨星和超巨星在右上角;
2,光度低而温度高的白矮星在左下角
3,90%的恒星在左下自左上到右下的斜线左右,称左下主序星。
光谱型光谱型和元素的含量有关,还和恒星大气的温度压力有关。
根据恒星的温度以及谱线特征,把恒星分成如下的类别:
O型为蓝星; B型为蓝白星
A型为白星; F型为黄白星
G型为黄星; K型为橙红星
M型为红星恒星的颜色和温度
蓝光:表面温度绝对温度 3万 K以上
蓝白,3万至 1万 K
纯白,1万至 7500K
黄白色,7500至 6000K
黄,6000至 5000K
红橙,5000到 3500K
红,3500至 2000K
星际云有的星际云具有非常大尺度和质量,
直径可达一千光年,十个至一千个太阳质量。但密度很低,成分主要是氫。
没有干扰时,它们可以千载不变。
但是,来自星系碰撞、星系所產生的密度波、超新星爆發的激波,或在附近誕生的恆星的干扰会使它们发生变化。
星际云和原恒星在星际云收縮之前,它非常冰冷,
位於赫罗图上一個极右的位置。当星际云收縮,它会变得越来越热,
而它在赫 ─ 罗图上的位置亦会向左移动。原恒星也在赫罗图的右边。
原恒星的诞生弥漫的星际云在引力作用下不断收缩,导致中心的密度加大,体积缩小。
在收缩过程中,大量物质向中心下落,引力势能转换为动能,导致温度升高,开始辐射红外线。高温产生向外的辐射压力逐步增强与引力相对抗的能力。不再收缩,原恒星就形成了。
mgh=1/2mv2
原恒星:发生热核反应之前主序星:开始热核反应后
热核反应(聚变),4个氢原子核聚变为 1个氦原子核,放出能量。(第七章介绍)
热核反应条件,1000万 K
如果一个星体的质量小于 0.08个太阳质量,其核心的温度不可能达到
1000万 K,也就永远引发不了热核反应 。就像太阳系中的木星一样。
如果星体的质量超过 100个太阳质量,不稳定,要分解。
宇宙中没有小于 0.08个太阳质量的恒星;
也没有大于 100个太阳质量的恒星。
主序星当中心温度达到 1000万度时,氢核聚变为氦核的反应就持续不断的发生,产生巨大的辐射能使恒星内部的压力增强到足以和引力相抗衡,不再收缩,形成稳定的恒星。
以氢核聚变提供能量的恒星均在主序星阶段,因为恒星中氢占大多数,可以维持很长时间。太阳就是一颗主序星。
2,白矮星的发现从天狼星的自行谈起天狼星是全天空中最亮的恒星。 早在 1718年哈雷通过测量天狼星位置发现它有自行,1836年德国贝塞尔发现天狼星的自行呈波浪式的变化,并由此推断天狼星有一颗看不见的伴星,
其轨道周期约为 50年。
A星,天狼星
B星:天狼星的伴星
1900年到 1980
年的运行轨迹较早以前,看不到 B星发现天狼星 B
1862年观测发现在天狼星附近有一个很小的光点,最后确认它就是天狼星的伴星,称为天狼星 B,而天狼星则改称天狼星 A。天狼星 B是一颗暗星,
其亮度比天狼星 A差 10个星等,光度相差 1万倍。表面温度比太阳的还要高,达到 8000K。
天狼星 B为什么这样暗?
天狼星 B很暗,但温度并不低,质量也不小。什么原因使它如此之暗?
天文学规律:在温度相同的情况下,光度和恒星的表面积成正比的。
天狼星 B如此之暗的原因只能归之为它的表面积特别小,归算出的直径只比地球的大一点。因此密度大得不可思议!称之为白矮星。
真有这样的恒星吗?
白矮星是什么?
1924年爱丁顿最早提出白矮星的看法。
他认为天狼星 B内部的温度非常高,原子都被电离成电子和原子核,这些粒子的体积比原子小得多。因此恒星的直径变得比行星天王星要小,密度却非常高。表面积太小,往外辐射的总能量也少。他称这样的恒星为,白矮星,。
这个看法未能得到当时的天文学家的认可。
原子由原子核和核外的电子组成。
原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里。带负电的电子在原子核外绕核旋转。
原子很小,其直径的约 10-8厘米,
原子约 10-13厘米。
1,恒星演化赫罗图
2,白矮星的发现
3,恒星晚期演化
4,白矮星的形成和质量上限
5,行星状星云
6,白矮星的质量上限的争论钱德拉塞卡美籍印度天文学家恒星演化及白矮星质量上限获 1983年诺贝尔奖
1,恒星演化赫罗图赫罗图恒星的光度和温度(光谱型)的关系
1,光度高而温度低的巨星和超巨星在右上角;
2,光度低而温度高的白矮星在左下角
3,90%的恒星在左下自左上到右下的斜线左右,称左下主序星。
光谱型光谱型和元素的含量有关,还和恒星大气的温度压力有关。
根据恒星的温度以及谱线特征,把恒星分成如下的类别:
O型为蓝星; B型为蓝白星
A型为白星; F型为黄白星
G型为黄星; K型为橙红星
M型为红星恒星的颜色和温度
蓝光:表面温度绝对温度 3万 K以上
蓝白,3万至 1万 K
纯白,1万至 7500K
黄白色,7500至 6000K
黄,6000至 5000K
红橙,5000到 3500K
红,3500至 2000K
星际云有的星际云具有非常大尺度和质量,
直径可达一千光年,十个至一千个太阳质量。但密度很低,成分主要是氫。
没有干扰时,它们可以千载不变。
但是,来自星系碰撞、星系所產生的密度波、超新星爆發的激波,或在附近誕生的恆星的干扰会使它们发生变化。
星际云和原恒星在星际云收縮之前,它非常冰冷,
位於赫罗图上一個极右的位置。当星际云收縮,它会变得越来越热,
而它在赫 ─ 罗图上的位置亦会向左移动。原恒星也在赫罗图的右边。
原恒星的诞生弥漫的星际云在引力作用下不断收缩,导致中心的密度加大,体积缩小。
在收缩过程中,大量物质向中心下落,引力势能转换为动能,导致温度升高,开始辐射红外线。高温产生向外的辐射压力逐步增强与引力相对抗的能力。不再收缩,原恒星就形成了。
mgh=1/2mv2
原恒星:发生热核反应之前主序星:开始热核反应后
热核反应(聚变),4个氢原子核聚变为 1个氦原子核,放出能量。(第七章介绍)
热核反应条件,1000万 K
如果一个星体的质量小于 0.08个太阳质量,其核心的温度不可能达到
1000万 K,也就永远引发不了热核反应 。就像太阳系中的木星一样。
如果星体的质量超过 100个太阳质量,不稳定,要分解。
宇宙中没有小于 0.08个太阳质量的恒星;
也没有大于 100个太阳质量的恒星。
主序星当中心温度达到 1000万度时,氢核聚变为氦核的反应就持续不断的发生,产生巨大的辐射能使恒星内部的压力增强到足以和引力相抗衡,不再收缩,形成稳定的恒星。
以氢核聚变提供能量的恒星均在主序星阶段,因为恒星中氢占大多数,可以维持很长时间。太阳就是一颗主序星。
2,白矮星的发现从天狼星的自行谈起天狼星是全天空中最亮的恒星。 早在 1718年哈雷通过测量天狼星位置发现它有自行,1836年德国贝塞尔发现天狼星的自行呈波浪式的变化,并由此推断天狼星有一颗看不见的伴星,
其轨道周期约为 50年。
A星,天狼星
B星:天狼星的伴星
1900年到 1980
年的运行轨迹较早以前,看不到 B星发现天狼星 B
1862年观测发现在天狼星附近有一个很小的光点,最后确认它就是天狼星的伴星,称为天狼星 B,而天狼星则改称天狼星 A。天狼星 B是一颗暗星,
其亮度比天狼星 A差 10个星等,光度相差 1万倍。表面温度比太阳的还要高,达到 8000K。
天狼星 B为什么这样暗?
天狼星 B很暗,但温度并不低,质量也不小。什么原因使它如此之暗?
天文学规律:在温度相同的情况下,光度和恒星的表面积成正比的。
天狼星 B如此之暗的原因只能归之为它的表面积特别小,归算出的直径只比地球的大一点。因此密度大得不可思议!称之为白矮星。
真有这样的恒星吗?
白矮星是什么?
1924年爱丁顿最早提出白矮星的看法。
他认为天狼星 B内部的温度非常高,原子都被电离成电子和原子核,这些粒子的体积比原子小得多。因此恒星的直径变得比行星天王星要小,密度却非常高。表面积太小,往外辐射的总能量也少。他称这样的恒星为,白矮星,。
这个看法未能得到当时的天文学家的认可。
原子由原子核和核外的电子组成。
原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里。带负电的电子在原子核外绕核旋转。
原子很小,其直径的约 10-8厘米,
原子约 10-13厘米。