《恒星演化》-课件设计（公开).pptVIP

恒 星 的 演 化 恒星的定义：由炽热气体组成的、能自身发光的球状或类球状天体。 恒星的演化：超新星、红巨星、白矮星、黑洞等。 著名的恒星 ：太阳、天狼星、牛郎星、 双星、星团、星云、脉冲星、中子星。 介绍：奇怪的SS433天体、马头星云、火焰星云、蟹状星云等。 恒星的家庭成员 恒星的演化机制 恒星的能源反应 氢燃烧 氦燃烧 碳燃烧 氧燃烧 硅燃烧 恒星内部的热核反应数据 不同质量的恒星到达主序所需时间 不同质量的恒星在主序停留时间 25倍太阳质量的恒星在各演变阶段时间 恒星的晚期演化－1 蚂蚁星云 恒星的晚期演化－2 恒星的晚期演化－3 壮丽的焰火终结了恒星的一生 蟹状星云简史 天狼星之谜 奇异的SS433 多年来一直不断研究 目前的观点 * * * * * * * * 恒星 太阳 其它恒星 星云、星团 中子星 一般恒星 弥漫性星云 球状星团 行星状星云 双星 特殊变星 不稳定恒星 脉动变星 新星和超新星 疏散星团 超新星遗迹星云 赫罗图可显示恒星的演化过程, 太约90%的恒星位于赫罗图左上角至右下角的带状上，这边线称为主序带。位于主序带上的恒星为主序星。形成恒星的分子云是位于图中极右的区域，但随著分子云开始收缩，其温度开始上升，慢慢移至主序。恒星临终时会离开主序，除质量极低的恒星会往左下方移动，大质量恒星会往右上方移动，这里是红巨星及超红巨星的区域，都是表面温度低而光度高的恒星。未经过超星星爆炸的恒星会移向左下方，这里是表面温度低而光度高的区域，是白矮星的所在区域，接著会因为能量的损失，渐渐变暗成为黑矮星 演变阶段 原始恒星 主序星 晚期演化 小质量恒星 大质量恒星 中等质量恒星 密近双星 两类超新星 氦热核反应 氢聚变为氦 引力集聚 星际物质 0.05 0.5 4 6 9 2千万 2亿 8亿 15亿 35亿 400万 1亿 6亿 10亿 20亿 氢燃烧 氦燃烧 碳燃烧 氧燃烧 硅燃烧 所需最小恒星质量/太阳 典型运转温度/开 近似点燃 温度/开 热核反应 过程 10亿 0.2 1亿 0.5 3000万 1 800万 2 100万 4 30万 10 3万 30 到达主序所需时间 /年 原恒星的质量 （太阳质量=1） 不足以形成热核反应 0.05 2000亿 0.5 100亿 1 1500万 15 极不稳定470 470万 60 25 在主序停留时间 /年 原恒星的质量 （太阳质量=1） 1天 硅燃烧 等离子态铁质核心 1个月 氧燃烧 600年 碳燃烧 50万年 氦燃烧 700万年 氢燃烧 持续时间 演变阶段 氢耗尽核心收缩外层膨 胀，两层热核反应 T4000K 核心密度大于 电子简并 主序星 He H 红巨星 行星状星云 致密核 白矮星 黑矮星 O-C 核心 3M ⊙ 这是一颗恒星死亡的照片，从地面的望远镜看去，这个星云长得很像一只蚂蚁，所以又称为蚂蚁星云。用哈勃望远镜拍摄，该星云的精细结构变得比地面清楚十倍，就连两端突出的波瓣也一览无遗。蚂蚁星云又被称为Menzal 3是所有已发现的行星状星云中最值得研究的，因为从研究中可以了解我们太阳未来死亡后的命运，与蚂蚁星云相类似的行星状星云还有M2-9蝴蝶星云及Eta Carinae星云，这都是恒星迈向死亡的景像，而蚂蚁星云的规模比M2-9要大，爆发速度也较快十倍，与位於船底座超重的Eta Carinae星云喷发模式又很类似，是相当特殊的情况。　　 行星状星云有很多种形状，而一颗球形的恒星爆发，若无外力的干扰，一般来说也应该呈现圆球形状，但为何蚂蚁星云的外形却如此怪异呢？天文学家对这种形成原因尚不是很了解，不过目前有两种理论假说，第一种理论是这颗死亡的恒星曾有一颗伴星以近距离方式(约1AU)互绕，在爆发时，因为有强大的潮汐力在互绕的平面上约束，所以物质只能沿着两极喷出，随着物质的喷出规模愈来愈大并超过该伴星的距离后，强大的星风也足以把伴星给吹散了。另一种理论是这颗恒星可能具有很强的磁场及快速的自旋，物质被强大的磁力线束缚，并只能沿着磁力线的方向喷出，这有点像我们的太阳风原理一样，差别是这种星风浓度比我们的太阳风高了约一百万倍，速度更高达约每秒1,000公里。这样强力的星风不仅可以被中央残星所照亮，更因为星风间的互相磨擦而发出强力的紫外线 氢耗尽核心收缩外层膨 胀，三层热核反应 5000KT1万K 主序星 H 红色或白色超巨星 3M ~9M He C 一型超新星爆炸 ⊙ ⊙ 弥散性星际物质 氢耗尽后， 多层热核反应 T:10亿-20亿开 T40亿开铁核裂 变反应大量产生 中子和中微子 压力骤减 迅速塌缩 主序星 红超巨星 铁 核心 9M 二型 超新星爆炸 弥漫星云 致密天体 + (9