举目望天,点点繁星 引人遐思,至为深刻的 莫过于宇宙的 深远无尽和永恒不灭,然而那一颗颗闪烁的 星 星 ,果真永恒不灭吗?科学的 答案是否定的 ,宇宙中形形色色的 各种天体,包括和太阳一样发光发热的 恒星 ,也是有它自己的 "生命"历程的 。 图1 M100 图2 猎户座繁星 (一) 恒星 的 诞生地 图1是银河系 之外一个遥远而美丽的 星 系 ,代号M100,我们的 银河系 与此十分相似,都是由千亿颗恒星 组成的 庞大天体集团。图中可以清楚地看到整个星 系 象一个扁平的 盘子-星 系 盘,盘中缠绕着几条光亮的 "臂",称为旋臂。 在旋臂和旋臂之间,是一些暗弱的 区域,科学分析表明,这里大多是炽热而高度电离的 气体,其中气体压力很大,可以抵制气体在引力作用下的 收缩倾向,所以这些区域不易形成恒星 。而在旋臂中,气体的 密度较大,离子、原子和尘埃颗粒之间的 碰撞相当频繁,能有效地使气体"冷却",并产生氢分子构成的 气体云团―分子云。分子云的 温度较低,通常仅为绝对温度10度左右,每一个云的 质量大约相当于太阳的 1000到10000倍。正是这些分子云的 进一步碎裂和坍缩导致一群一群原始恒星 的 诞生。 图3 猎户座大星 云 图4 鹰状星 云 作为原始恒星 诞生地的 星 际云团,最有名的 当属猎户星 座(图2)中间"三星 "下方称为"宝剑"处的 一团云雾,这便是著名的 "猎户大星 云"(图3),这其中有许多刚刚诞生不久的 恒星 和仍处于襁褓中的 原恒星 。图4所示的 "鹰状星 云"M16则是另一个著名的 恒星 诞生地。 作为恒星 诞生地的 星 际气体云团十分稀薄而且温度极低,云团中与引力相抗衡的 气体压力很弱,引力的 作用使得云团缓慢地收缩。 恒星 发光发热的 源泉是由氢原子核转变为氦原子核的 核聚变反应,维持核反应的 阶段就是恒星 的 壮年期,天文学上称为"主序星 "阶段。质量不同的 恒星 维持核反应的 时间大不一样,大质量恒星 的 核心温度更高,核反应消耗氢的 速度比小质量恒星 快得多,因此其生命历程相对来说要短得多,比如象10个太阳质量那样大的 恒星 只能维持一千万年左右的 生命,而太阳却能维持100亿年。 相对而言,"红巨星 "阶段是很短暂的 ,此后由于核心的 收缩导致温度进一步升高而引发氦原子核聚变为碳原子核的 反应以及此后一系 列更为复杂的 核聚变反应,恒星 快速地走向死亡。 (四) 恒星 走向死亡 恒星 走向死亡的 途径因其质量的 不同而有很大的 不同,象太阳这种中等质量的 星 体其死亡是比较"温和"的 ,在红巨星 阶段之后,恒星 的 外壳一直向外膨胀,核心则持续收缩,发出紫外光或X射线,高能射线激发外层气体发出荧光,形成美丽的 行星 状星 云(图5)。外壳气体逐渐消散在星 际空间,成为下一代恒星 的 原料,而中心部分在收缩到一定程度后,停止了一切核反应过程,变成一颗冷却了的 、密度却极大的 白矮星 ,其中1个方糖大小的 物质,重量可与一辆卡车相当。 (五) 恒星 的 "生死循环"
恒星 演化示意图 |
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