主序恒星-北京大学物理学院.PDF

《天体物理学》 第四章 主序恒星 讲授：徐仁新 北京大学物理学院天文学系 “Astrophysics” /~xurenxin/ R. X. Xu 什么是恒星？ •是重元素核合成的熔炉 •是构成星系的基本单元 • “恒星结构与演化”理论是天体物 理领域内成熟体系之一（另：宇宙学） “恒星”在天体物理学中 占有极其重要的地位！ “Astrophysics” /~xurenxin/ R. X. Xu 1，恒星演化概貌 •位于恒星际空间 “原子云” “离子云” 1 •温度~ 10 K  分子 2 4 分子云 •密度~300-200个H 分子/cm3 （HI，10 K ） （HII，10 K ） 2 引力塌缩 •尺度~40pc •主要成分：H ，混有CO、H O、NH 、CS、 2 2 3 CH OH （甲醇）、H CO （甲醛）等其它百余种无 原恒星 3 2 机或有机分子；此外，还含有约1% 的由碳、硅、 1 脏冰等构成的尘埃 （~m大小，含几万个原子） 点燃H聚变(4p) 热 主序星 脉 行星状星云 动 重元素核心引力塌缩 电子简并 超新星 物质核心 致密残骸 黑洞 中子星 白矮星 “舍利子” “Astrophysics” /~xurenxin/ R. X. Xu 恒星演化概貌 恒星如何演化很大程度上依赖于初始质量 “Astrophysics” /~xurenxin/ R. X. Xu 2 ，Jeans不稳定与恒星形成 Jeans不稳定：热压不足对抗引力导致的塌缩 •若只有引力，任何微小的密度涨落必将被引力无限放大而塌缩 •因存在热压力，较小密度涨落产生的引力被热压所克服 •只有当密度涨落足够高以致于热压相对于涨落产生的引力而言 可被忽略，引力塌缩（即引力不稳定性）才能够发生 2 2