《【天文学】第三讲_恒星简介_》-公开课件.ppt

恒星的诞生 恒星形成是目前恒星物理的基本问题之一，也是难点之一。 观测表明，恒星诞生于分子云中。 2. 恒星形成 恒星形成于银河系旋臂上巨大的、冷的致密星际云。 星云的坍缩造成恒星成群形成。 星云坍缩、分裂、加热 → 原恒星 → 主序星 原恒星、主序前恒星与恒星的比较 =================================== 原恒星 主序前恒星 恒星 ——————————————————————————— 质量 相近 相近 相近 中心密度和温度 低 低 高 能源 引力能 引力能 热核反应 局地流体 静力学平衡 没有 达到 达到 ================================================ 大质量恒星的形成 形成 O, B 型星； HII 区向外扩展并产生激波； 激波触发更多的恒星形成。 上述过程循环直至分子云被破坏。 (6) 零龄主序 (zero-age main-sequence star) 恒星到达主序，热核反应（H燃烧）开始进行，成为零龄主序恒星。光度约为现在太阳光度的2/3。 (7) 主序星 (main-sequence star) 恒星略微收缩，达到流体静力学平衡。 1010 1.5×1011 1026 6000 1.5×107 主序星 7 3×107 2×1011 1025 4500 107 零龄主序 6 持续时间 (yr) 直径 (cm) 核心密度 (cm-3) 表面温度 (K) 核心温度 (K) 观测天体 阶段 6×104 7×106 3×107 109 原恒星演化时间 (yr) 15.0 5.0 1.0 0.2 原恒星质量 (M⊙) 具有不同质量恒星的形成 不同质量的恒星在形成过程中，在H-R图上沿不同的路径演化。 质量越高的恒星，其原恒星演化到主序的时间越短，在主序上的位置越高。 气体云的收缩 原恒星 主序前星 零龄主序 零龄主序 云块碎裂、辐射 M MC M MC MC~3-6 M⊙ 1. 恒星形成区和原恒星的观测 猎户星云 (M42)，位于猎户之剑附近，距离约 1000 ly。 光学照片。左下方棒形物是受到中心“梯形恒星” (trapezium stars) 辐射电离而发光的气体。 红外照片。在右上方有一个明亮的星云，其中的橙色区域是被恒星星风驱散的氢分子。 （左）光学（放大）照片。图中“梯形恒星”清晰可见。（右）红外（放大）照片。可以看到成团的新生恒星，被光学星云后面的尘埃云包裹。 “梯形恒星”的放大照片。它们照亮了周围的气体。 猎户星云中的原恒星及其周围的尘埃盘。 原恒星星风 原恒星在吸积过程中有强烈的星风和喷流。 2. 恒星的结构与演化 恒星的诞生： 引力坍缩 分子云 恒星 恒星的演化： 与自身引力相抗争的过程。 恒星演化的基本原理 恒星在一生的演化中总是试图处于稳定状态（流体静力学平衡和热平衡）。当恒星无法产生足够多的能量时，它们就无法维持热平衡和流体静力学平衡，于是开始演化。 恒星的一生就是一部和引力斗争的历史！ 如果恒星处于流体静力学平衡和热平衡，而且它的能量来自内部的核反应，它们的结构和演化就完全唯一地由初始质量和化学丰度决定。 基本方程组（I） 简化假设： 球对称结构； 恒星是稳定的； 隔离法 基本方程组（II） 流体静力学平衡： 引力 压力 能量平衡： 内部产能率 能量损失率 （如：核反应、收缩等） （辐射） 能量的传输： A. 方式：对流、辐射、热传导 B. 不透明度：辐射传能的快慢 热 核 反 应