1.3恒星的一生和宇宙的演化.ppt.ppt

恒星的一生 大爆炸中的宇宙 知道恒星的不同发展阶段：红巨星、超巨星、中子星、白矮星、暗矮星和黑洞； 了解大质量恒星的演变过程； 知道宇宙膨胀的现象和证据； 了解大爆炸宇宙论的主要观点。 提高读图和分析资料的能力。 树立科学的宇宙观，以及热爱科学勇于探索的精神。 知道恒星的不同发展阶段。 了解大爆炸宇宙论的主要观点。 大爆炸宇宙论。 恒星的一生演化过程。 质量小的恒星(小于0.4倍太阳质量) 　　　质量非常小的恒星，如半人马座比邻星，它们的燃料会消耗得很慢，寿命可维持二三千亿年。当它们到达生命的尽头，它们会慢慢收缩使温度上升，成为白矮星，再持续冷却及变暗而成为黑矮星。 质量与太阳相约的恒星(0.4倍至4倍太阳质量) 质量大的恒星(大于4倍太阳质量) 　　大爆炸的发生，距离现在约150亿年了。怎么能证明150亿年前发生过这样的爆炸呢?　　按照大爆炸宇宙模型的理论，爆炸形成的宇宙一直在降温，恒星是在降到40000K以下时才开始形成的，现在测得最老的星系的年龄都只有100多亿年，符合这个理论的推断。 　　　特别是盖莫夫作出的预言：在大爆炸的特殊宇宙背景下产生出来的微波辐射，至今还存在于宇宙空间中，其温度应已降低到只有绝对温度几度。　　1964年，威尔逊山上一台高灵敏度的射电天文望远镜，在各个方向都测得一种3K的微波背景辐射。大爆炸理论得到了有力的支持。 　　　发现者彭兹亚斯和威尔逊为此得到了1978年的诺贝尔物理学奖。 　　　还有一个证据是，现在测得的不同天体上氦的丰度，一般都达到20％左右，仅靠太阳上那种氢合成氦的作用，在150亿年左右的时间里是不能造出这么多氦的，而大爆炸能做到。 　　　因爆炸而使星系间的距离拉开，更已是熟知的事实。 　　　宇宙起源于大爆炸的场面是令人惊叹和着迷的，这种假说已为越来越多的人所接受。 　然而，也许有关这个大胆设想的证据永远都难以充分，不过它给我们带来的问题，确实值得好好地研究。 宇宙演化简史 恒星的一生 　1.赫罗图与恒星分类　2.恒星的诞生　3.恒星的青壮年时期——主序星阶段　4.恒星的老年期——巨星　5.恒星的归宿——致密星 大爆炸中的宇宙大爆炸理论。 　　人们是怎样能推测出曾经可能有过宇宙大爆炸呢？我们的太阳只是银河系中的一两千亿个恒星中的一个。　　银河系同类的恒星系 —— 河外星系还有千千万万。观测中发现那些遥远的星系都在远离我们而去，离我们越远的星系，飞奔的速度越快，因而形成了膨胀的宇宙。  　　 　　对此，人们开始反思，如果把这些向四面八方远离中的星系运动倒过来看，它们可能当初是从同一源头发射出去的，是不是在宇宙之初发生过一次难以想象的宇宙大爆炸呢？　　后来又观测到了充满宇宙的微波背景辐射，就是说大约在150亿年前宇宙大爆炸所产生的余波虽然是微弱的但确实存在。　　这一发现对宇宙大爆炸是个有力的支持。 超新星爆炸 大爆炸理论 勒梅特于1931年创建 大爆炸宇宙产生示意图 地球上出现生命 3K 150亿年 太阳诞生 100亿年 电子和原子核结合成为原子 3000K 100万年 宇宙从辐射为主转向以实物为主 4000K 1万年 光子、中微子、反中微子、少量电子、氢原子核、氦原子核，不再处在热平衡 0.1 3×108K 34分41秒 形成氦原子核，宇宙中幸存的中子全部被结合到氦原子核中(质子占质子与中子总数的87％) 9×108K 3分47秒 电子和正电子脱离热平衡，质子占质子与中子总数的83％ 3×109K 13.83秒 中微子和反中微子脱离热平衡。在质子和中子的总数中质子占76％ 3.8x105 1×1010K 1.10秒 光子、电子、正电子、中微子、反中微子和质子及中子(但质子数要增加一些，占质子与中子总数的62％)，它们都处在热平衡中 3x107 3×1010K 0.12秒 光子、电子、正电子、中微子、反中微子和少量质子及中子，它们都处在热平衡中 3.8x109 10×1011K 0.01秒 宇宙内容物 密 度(宇宙密度下降到水密度的倍数) 温度(宇宙温度下降到) 时刻 (大爆炸后的) 　　大爆炸模型能统一地说明以下几个观测事实：　　1．大爆炸理论主张所有恒星都是在温度下降后产生的，因而任何天体的年龄都应比自温度下降到今天这一段时间为短，即应小于200亿年。各种天体年龄的测量证明了这一点。? 2．观测到河外天体有系统性的谱线红移，而且红移与距离大体成正比。如果用多普勒效应来解释，那么红移就是宇宙膨胀的反映。 3．在各种不同天体上，氦密度相当大，而且大都是30％。用恒星核反应机制不足以说明为什么有如此多的氦。而根据大爆炸理论，早期温度很高，产生氦的效率也很高，则可以说明这一