走进一颗恒星,看看它是如何运作的



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星星总是让人们着迷 , 可能是从我们最早的祖先走出去仰望夜空的那一刻起 。 当我们有空时候 , 我们仍然会在晚上出去 , 抬头看看那些闪烁的物体 , 在科学上 , 它们是天文学的基础 , 即研究恒星 , 那么 , 这些似乎在夜空中排列成图案的闪烁光点是什么?

星星不仅仅是天空中的简单物体 , 它们教会我们宇宙的运作 , 从最早的恒星到当前的恒星 。 长期以来 , 人们一直使用这样的星图来在夜间寻找他们在天空中的路线 , 星星对于水手和观星者来说也是有用的导航辅助工具 。 从地球上我们可以看到成千上万颗星星 , 特别是如果我们在一个非常黑暗的天空观察区域进行观察 。 然而 , 仅在银河系中 , 就有数亿个 , 地球上的人并不都能看到 。
大多数观察了一段时间的观星者开始注意到有些星星比其他星星更亮 , 许多似乎也有淡淡的颜色 , 有些看起来是蓝色的 , 有些看起来是白色的 , 还有一些是淡淡的黄色或微红色 , 宇宙中有许多不同类型的恒星 。我们沐浴在一颗星星——太阳的光芒中 。 它与行星不同 , 行星与太阳相比非常小 , 通常由岩石或冷气体组成 , 通过了解太阳的工作原理 , 天文学家可以更深入地了解所有恒星的工作原理 , 相反 , 如果他们一生研究许多其他恒星 , 也有可能弄清楚我们自己恒星的未来 。
与宇宙中的所有其他恒星一样 , 太阳是一个巨大而明亮的球体 , 由炽热、发光的气体组成 , 由自身的引力聚集在一起 。 它与大约4000亿颗其他恒星一起生活在银河系中 , 它们都按照相同的基本原理工作 , 它们将核心中的原子融合在一起以产生热和光 。

对于太阳来说 , 这意味着氢原子在高温高压下撞击在一起 , 结果是氦原子 。 融合过程释放热量和光 , 这个过程被称为“恒星核合成” , 是宇宙中许多比氢和氦重的元素的来源 , 因此 , 从像太阳这样的恒星中 , 未来的宇宙将获得碳等元素 , 随着年龄的增长会产生碳 , 非常“重”的元素 , 如金或铁 , 在质量更大的恒星死亡时 , 甚至中子星的灾难性碰撞中都会产生 。恒星如何进行这种“恒星核合成”而不是在这个过程中自爆?答案是流体静力平衡 , 这意味着恒星质量的重力由热量和光的向外压力平衡 , 由发生在核心的核聚变产生 。 这种聚变是一个自然过程 , 需要大量的能量来引发足够的聚变反应来平衡恒星的重力 , 一颗恒星的核心需要达到超过约1000万开尔文的温度才能开始融合氢 。

一颗消耗氢形成氦的恒星被称为“主序星” , 因为它一直是一个氢聚变天体 , 当它耗尽所有燃料时 , 核心会收缩 , 因为向外的辐射压力不再足以平衡重力 , 核心温度升高 , 这给了它足够的“魅力”来开始将氦原子融合成碳 。 在这一点上 , 这颗恒星变成了一颗红巨星 , 后来 , 当它耗尽燃料和能量时 , 这颗恒星会自行收缩 , 变成一颗白矮星 。恒星演化的下一阶段取决于它的质量 , 因为这决定了它将如何结束 , 像我们的太阳这样的低质量恒星与质量较高的恒星有着不同的命运 , 它将吹掉它的外层 , 形成一个行星状星云 , 中间有一颗白矮星 。 天文学家研究了许多其他经历过这个过程的恒星 , 这让他们更深入地了解太阳将如何在几十亿年后结束它的生命 。

然而 , 大质量恒星在很多方面都不同于太阳 。 它们过着短暂的生活 , 留下了华丽的遗骸 , 当它们以超新星的形式爆炸时 , 它们会将它们的元素爆炸到太空 , 超新星的最好代表是金牛座的蟹状星云 , 原始恒星的核心被留下 , 因为它的其余物质被炸到太空 , 最终 , 核心可以压缩成中子星或黑洞 。 【走进一颗恒星,看看它是如何运作的】
?恒星存在于整个宇宙的数十亿个星系中 , 它们是宇宙演化的重要组成部分 , 它们是130亿多年前形成的第一批天体 , 它们构成了最早的星系 。 它们死后 , 改变了早期的宇宙 , 那是因为当恒星死亡时 , 它们在核心中形成的所有元素都会返回太空 , 而且 , 这些元素最终结合形成新的恒星、行星 , 甚至生命 , 这就是为什么天文学家经常说我们是由“恒星物质”组成的 。

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