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決定恆星演化的重要物理量是什麼

發布時間:2022-07-01 04:43:00

Ⅰ 恆星的演化

恆星都是氣體星球。晴朗無月的夜晚,且無光污染的地區,一般人用肉眼大約可以看到6000多顆恆星,藉助於望遠鏡,則可以看到幾十萬乃至幾百萬顆以上。估計銀河系中的恆星大約有1500-4000億顆,我們所處的太陽系的主星太陽就是一顆恆星。
恆星的兩個重要的特徵就是溫度和絕對星等。大約100年前,丹麥的艾依納爾·赫茨普龍(Einar Hertzsprung)和美國的享利·諾里斯·羅素(Henry Norris Russell )各自繪制了查找溫度和亮度之間是否有關系的圖,這張關系圖被稱為赫羅圖,或者H—R圖。在H-R圖中,大部分恆星構成了一個在天文學上稱作主星序的對角線區域;在主星序中,恆星的絕對星等增加時,其表面溫度也隨之增加。90%以上的恆星都屬於主星序,太陽也是這些主星序中的一顆。巨星和超巨星處在H—R圖的右側較高較遠的位置上;白矮星的表面溫度雖然高,但亮度不大,所以他們只處在該圖的中下方。
恆星演化是一個恆星在其生命期內(發光與發熱的期間)的連續變化。生命期則依照星體大小而有所不同。單一恆星的演化並沒有辦法完整觀察,因為這些過程可能過於緩慢以致於難以察覺。因此天文學家利用觀察許多處於不同生命階段的恆星,並以計算機模型模擬恆星的演變。
天文學家赫茨普龍和哲學家羅素首先提出恆星分類與顏色和光度間的關系,建立了被稱為「赫-羅圖的」恆星演化關系,揭示了恆星演化的秘密。「赫-羅圖」中,從左上方的高溫和強光度區到右下的低溫和弱光區是一個狹窄的恆星密集區,我們的太陽也在其中;這一序列被稱為主星序,90%以上的恆星都集中於主星序內。在主星序區之上是巨星和超巨星區;左下為白矮星區。
天文學家經由觀測恆星的光譜、光度和在空間中的運動,可以測量恆星的質量、年齡、金屬量和許多其他的性質。恆星的總質量是決定恆星演化和最後命運的主要因素。其他特徵,包括 直徑、自轉、運動和溫度,都可以在演變的歷史中進行測量。描述許多恆星的溫度對光度關系的圖,也就是赫羅圖(HR圖),可以測量恆星的年齡和演化的階段。
恆星並非平均分布在星系之中,多數恆星會彼此受引力影響而形成聚星,如雙星、三合星、甚至形成星團等由數萬至數百萬計的恆星組成的恆星集團。當兩顆雙星的軌道非常接近時,其引力作用或會對它們的演化產生重大的影響,例如一顆白矮星從它的伴星獲得吸積盤氣體成為新星。 在宇宙發展到一定時期,宇宙中充滿均勻的中性原子氣體雲,大體積氣體雲由於自身引力而不穩定造成塌縮。這樣恆星便進入形成階段。在塌縮開始階段,氣體雲內部壓力很微小,物質在自引力作用下加速向中心墜落。當物質的線度收縮了幾個數量級後,情況就不同了,一方面,氣體的密度有了劇烈的增加,另一方面,由於失去的引力位能部分的轉化成熱能,氣體溫度也有了很大的增加,氣體的壓力正比於它的密度與溫度的乘積,因而在塌縮過程中,壓力增長更快,這樣,在氣體內部很快形成一個足以與自引力相抗衡的壓力場,這壓力場最後制止引力塌縮,從而建立起一個新的力學平衡位形,稱之為星坯。
如果溫度不足以點燃氫核,會形成褐矮星 。
星坯的力學平衡是靠內部壓力梯度與自引力相抗衡造成的,而壓力梯度的存在卻依賴於內部溫度的不均勻性(即星坯中心的溫度要高於外圍的溫度),因此在熱學上,這是一個不平衡的系統,熱量將從中心逐漸地向外流出。這一熱學上趨向平衡的自然傾向對力學起著削弱的作用。於是星坯必須緩慢的收縮,以其引力位能的降低來升高溫度,從而來恢復力學平衡;同時也是以引力位能的降低,來提供星坯輻射所需的能量。這就是星坯演化的主要物理機制。下面我們利用經典引力理論大致的討論這一過程。考慮密度為ρ、溫度為T、半徑為r的球狀氣雲系統,氣體熱運動能量:
ET= RT= T
(1) 將氣體看成單原子理想氣體,μ為摩爾質量,R為氣體普適常數
為了得到氣雲球的的引力能Eg,想像經球的質量一點點移到無窮遠,將球全部移走場力作的功就等於-Eg。當球質量為m,半徑為r時,從表面移走dm過程中場力做功:
dW=- =-G( )1/3m2/3dm
(2) 所以:-Eg=- ( )1/3m2/3dm= G( M5/3
於是:Eg=- (2),
氣體雲的總能量:E=ET+EG (3)熱運動使氣體分布均勻,引力使氣體集中。兩者共同作用。當E>0時熱運動為主,氣雲是穩定的,小的擾動不會影響氣雲平衡;當E<0時,引力為主,小的密度擾動產生對均勻的偏離,密度大處引力增大,使偏離加強而破壞平衡,氣體開始塌縮。由E≤0得到產生收縮的臨界半徑:
(4) 相應的氣體雲的臨界質量為:
(5) 原始氣雲密度小,臨界質量很大。所以很少有恆星單獨產生,大部分是一群恆星一起產生成為星團。球形星團可以包含10^5→10^7個恆星,可以認為是同時產生的。
我們已知:太陽質量:MΘ=2×10^33,半徑R=7×10^10,我們帶入(2)可得出太陽收縮到今天這個狀態以釋放的引力能
太陽的總光度L=4×10^33erg.s-1如果這個輻射光度靠引力為能源來維持,那麼持續的時間是:11×10^9年
很多證明表明,太陽穩定的保持著今天的狀態已有5×10^9年了,因此,星坯階段只能是太陽形成像今天這樣的穩定狀態之前的一個短暫過渡階段。這樣提出新問題,星坯引力收縮是如何停止的?此後太陽輻射又是以什麼為能源? 主序星階段在收縮過程中密度增加,我們知道ρ∝r-3,由式(4),rc∝r3/2,所以rc比 r減小的更快,收縮氣雲的一部分又達到新條件下的臨界,小擾動可以造成新的局部塌縮。如此下去在一定的條件下,大塊氣雲收縮為一個凝聚體成為原恆星,原恆星吸附周圍氣雲後繼續收縮,表面溫度不變,中心溫度不斷升高,引起溫度、密度和氣體成分的各種核反應。產生熱能使氣溫升的極高,氣體壓力抵抗引力使原恆星穩定下來成為恆星,恆星的演化是從主序星開始的。恆星的成份大部分是H和He,當溫度達到104K以上,即粒子的平均熱動能達1eV以上,氫原子通過熱碰撞就充分的電離了(氫的電離能是13.6eV),在溫度進一步升高後,等離子氣體中氫核與氫核的碰撞就可能引起核反應。對純氫的高溫氣體,最有效的核反應系列是所謂的P-P鏈:
其中主要是2D(p,γ)3He反應。D(氘,氫的同位素,由一個質子和一個中子組成)含量只有氫的10-4%左右,很快就燃完了(其原理與現代氫彈武器類似)。如果開始時D比3He(氦3,氦的同位素,由2個質子和1個中子組成)含量多,則反應生成的3H(氚,氫的同位素,由1個質子和2個中子組成,衰變會變成氦3)可能就是恆星早期3He的主要來源,由於對流到達恆星表面的這種3He,有可能還保留著。
Li,Be,B等輕核和D一樣結合能很低,含量只是H 的2×10-9K左右,當中心溫度超過3×106K就開始燃燒,引起(p,α)和(p,α)反應,很快成為3He和4He。中心溫度達到107K,密度達到 105kg/m3左右時,產生的氫轉化為He的41H→4He過程。這主要是p-p和CNO循環。同時含有1H和4He是發生p-p鏈反應,有以下三個分支組成:
p-p1(只有1H) p-p2(同時有1H、4He) p-p3
或假設1H 和4He的重量比相等。隨溫度升高,反應從p-p1逐漸過渡到p-p3,
而當T>1.5×107K時,恆星中燃燒H的過程就可過渡到以CNO循環為主了。
當恆星內混雜有重元素C和N時,他們能作為觸媒使1H變為4He,這就是CNO循環,CNO循環有兩個分支:
或總反應率取決於最慢的14N(p,γ)15O、15N的(p,α)和(p,γ)反應分支比約為2500:1。
這個比值幾乎與溫度無關,所以在2500次CNO循環中有一次是CNO-2。
在p-p鏈和CNO循環過程中,凈效果是H燃燒生成He:
在釋放出的26.7MeV能量中,大部分消耗給恆星加熱和發光,成為恆星的主要來源。
前面我們提到恆星的演化是從主星序開始的,那麼什麼是主星序呢?等H穩定地燃燒為He時,恆星就成了主序星。人們發現有百分之八十至九十的恆星都是主序星,他們共同特徵是核心區都有氫正在燃燒,他們的光度、半徑和表面溫度都有所不同,後來證明:主序星的定量上差別主要是質量不同,其次是他們的年齡和化學成份,太陽這段歷程約千萬年。
觀察到的主序星的最小質量大約為0.1M⊙。模型計算表明,當質量小於0.08M⊙時,星體的收縮將達不到氫的點火溫度,從而形不成主序星,這說明對於主序星它有一個質量下限。觀察到的主序星的最大質量大約是幾十個太陽質量。理論上講,質量太大的恆星輻射很強,內部的能量過程很劇烈,因此結構也越不穩定。但是理論上沒有一個質量的絕對上限。
當對某一星團作統計分析時,人們卻發現主序星有一個上限,這說明什麼?我們知道,主序星的光度是質量的函數,這函數可分段的用冪式表示:
L∝Mν
其中υ不是一個常數,它的值大概在3.5到4.5之間。M大反映主序星中可供燃燒的質量多,而L大反映燃燒的快,因此主序星的壽命可近似用M與L的商標來標志:
T∝M-(ν-1)
即主序星壽命隨質量增大而按冪律減小,如果整個星團已存在的年齡為T,那就可以由T與M的關系式求出一個截止質量MT。質量大於MT的主序星已結束核心的H燃燒階段而不是主序星了,這就是觀察到由大量同年齡星組成的星團有上限的原因。
我們就討論觀測到的恆星中大部分是主序星的原因,表1根據一25M⊙的恆燃燒階段點火溫度(K) 中心溫度(g. cm-3) 持續時間(yr)
H 4×107 4 7×106
He 2×108 6×102 5×105
C 7×108 6×105 5×102
Ne 1.5×109 4×106 1
O 2×109 1×107 5×10-2
Si 3.5×109 1×108 3×10-3
燃燒階段的總壽命7.5×106
星演化模型,列出了各種元素的點火溫度及燃燒所持續的時間。從表上看出,原子序數大的核有更高的點火溫度,Z大的核不僅難於點火,點火後燃燒也更劇烈,因此燃燒持續的的時間也就更短。這顆25M⊙的表1 25M⊙恆星演化模型,模型星的燃燒階段的總壽命為7.5×106年,而其中百分之九十以上的時間是氫燃燒階段,即主星序階段。從統計角度講,這表明找到一顆處於主星序階段的恆星幾率要大。這正是觀察到的恆星大多數為主序星的基本原因。 主序後的演化由於恆星形成是它的主要成份是氫,而氫的點火溫度又比其他元素都低,所以恆星演化的第一階段總是氫的燃燒階段,即主序階段。在主序階段,恆星內部維持著穩衡的壓力分布和表面溫度分布,所以在整個漫長的階段,它的光度和表面溫度都只有很小的變化。下面我們討論,當星核區的氫燃燒完畢後,恆星有將怎麼進一步演化?
恆星在燃燒盡星核區的氫之後,就熄火,這時核心區主要是氦,它是燃燒的產物,外圍區的物質主要是未經燃燒的氫,核心熄火後恆星失去了輻射的能源,它便要引力收縮是一個起關鍵作用的因素。一個核燃燒階段的結束,表明恆星內各處溫度都已低於在該處引起點火所需要的溫度,引力收縮將使恆星內各處的溫度升高,這實際上是尋找下一次核點火所需要的溫度,引力收縮將使恆星內各處的溫度全面的升高,主序後的引力收縮首先點著的不是核心區的氦(它的點火溫度高的太多),而是核心與外圍之間的氫殼,氫殼點火後,核心區處於高溫狀態,而仍沒核能源,它將繼續收縮。這時,由於核心區釋放的引力位能和燃燒中的氫所釋放的核能,都需要通過外圍不燃燒的氫層必須劇烈地膨脹,即讓介質輻射變得更透明,來排出多餘的熱能來維持熱平衡。而氫層膨脹又使恆星的表面溫度降低了,所以這是一個光度增加、半徑增加、而表面變冷的過程,這個過程是恆星從主星序向紅巨星過渡,過程進行到一定程度,氫區中心的溫度將達到氦點火的溫度,於是又過渡到一個新階段--氦燃燒階段。
在恆星中心發生氦點火前,引力收縮以使它的密度達到了103g. cm-3的量級,這時氣體的壓力對溫度的依賴很弱,那麼核反應釋放的能量將使溫度升高,而溫度升高反過來又加劇核反應速率,於是一旦點火,很快就會燃燒的十分劇烈,以至於爆炸,這種方式的點火稱為「氦閃光」,因此在現象上會看到恆星光度突然上升到很大,後來又降的很低。
另一方面,當引力收縮時它的密度達不到103g. cm-3量級,此時氣體的壓力正比於溫度,點火溫度升高導致壓力升高,核燃燒區就會有所膨脹,而膨脹導致溫度降低,因此燃燒就能穩定的進行,所以這兩種點火情況對演化進程的影響是不同的。
恆星在發生「氦閃光」之後又怎麼演變呢?閃光使大量能量的釋放很可能把恆星外層的氫氣都吹走,剩下的是氦的核心區。氦核心區因膨脹而減小了密度,以後氦就有可能在其中正常的燃燒了。氦燃燒的產物是碳,在氦熄火後恆星將有一個碳核心區氦外殼,由於剩下的質量太小引力收縮已不能達到碳的點火溫度,於是它就結束了以氦燃燒的演化,而走向熱死亡。
由於引力塌縮與質量有關,所以質量不同的恆星在演化上是有差別的。
M<0.08M⊙的恆星:氫不能點火,它將沒有氦燃燒階段而直接走向死亡。
0.08<M<0.35M⊙的恆星:氫能點火,氫熄火後,氫核心區將達不到點火溫度,從而結束核燃燒階段。
0.35<M<2.25M⊙的恆星:它的主要特徵是氦會點火而出現氦閃光。
2.25<M<4M⊙的恆星:氫熄火後氦能正常地燃燒,但熄火後,碳將達不到點火溫度。這里的反應有:
在核反應初期,溫度達到108K量級時,CNO循環產生的13C,17O能和4He發生新的(α,n)反應,形成16O和20Ne,在核反應進行了很長時間後,20Ne(p,γ) 21Na(β+,ν) 21Na中的21Na以及14N吸收兩個4He形成的22Ne能發生(α,n)反應形成24Mg和25Mg等,這些反應作為能源並不重要,但發出的中子可進一步發生中子核反應。
4<M<8→10M⊙的恆星,這是一個情況不清楚的范圍,或許碳不能點火,或許出現碳閃光,或許能正常地燃燒,因為這是最後的中心溫度已較高,一些較敏感的因素,如:中微子的能量損失把情況弄得模糊了。
核反應結束後,當中心溫度達到109K時,開始發生C,O,Ne 燃燒反應,這主要是C-C反應,O-O反應,以及20Ne的γ,α反應:
8→10M⊙<M的恆星:氫、氦、碳、氧、氖、硅都能逐級正常燃燒。最後在中心形成一個不能在釋放能量的核心區,核心區外面是各種能燃燒而未燒盡的氫元素殼層。核燃燒階段結束時,整個恆星呈現由內至外分層(Fe,Si,Mg,Ne,O,C,He,H)結構。 我們已經知道,對質量小於8M⊙的恆星,它會因不能到達下一級和點火溫度而結束它的核燃燒階段;對於質量更大的恆星,它將在核心區耗盡燃料之後結束它的核燃燒階段,在這以後,恆星的最終歸宿是什麼?
小質量的恆星(如太陽),起先會膨脹,在這個階段的恆星我們稱之(紅、藍、白)巨星,然後會塌縮,變成白矮星或藍矮星,輻射、喪失能量,成為紅矮星,再成為黑矮星,最終消失。
大質量的恆星,≥7個太陽密度(8M⊙<M)的恆星則會變成(藍、白、紅)超巨星,它會選擇以超新星爆發的形式結束生命,最終會成為中子星或黑洞(古代有記載, 由於超新星光量大,一顆超新星爆發,連續幾個月都可以在晚上看書),中子星最終喪失能量,形成黑矮星。而黑洞會向外射粒子,或許會變成白洞,或許會完全蒸發。
一旦停止了核燃燒,恆星必定要發生引力收縮,這是因為恆星內部維持力學平衡的壓力是與它的溫度相聯系的。因此,如果恆星在一?quot;最終的平衡位形,它必須是一個冷的平衡位形,即它的壓力與它的溫度無關。
主序星核心H耗盡後,離開主序是階段開始了它最後的歷程。結局主要取決於質量。對於質量很小的星體由於質量小,物體內部的自引力並不重要,固體內部的平衡是正負離子間的凈庫侖引力於電子間的壓力來達到平衡的。
當星體質量再大些,直到自引力不可忽略時,這時自引力加大了內部的密度和壓力,壓力的加大是物質發生壓力電離,從而逐漸是固體的電約束瓦解,而過渡為等離子氣體。加大質量,即加大密度,此時壓力於溫度無關,從而達到一種冷的平衡位形,等離子體內電子的動能一大足以在物質內部引起β衰變:
這里p是原子核中的質子,這樣的反應大致在密度達到108 g. cm-3的時候,它將逐漸地是負離子體中的原子核變為富中子核,原子核中出現過多的中子,導致核結構鬆散,當密度超過4×1011g. cm-3是中子開始從原子核中分離出來,成為自由中子,自引力於中子間壓力達到平衡。如果當質量變大使中子氣體間壓力已不能抵禦物質自引力,而形成黑洞,但由於大多數恆星演化後階段使得質量小於它的初始質量,例如恆星風,氦閃光,超新星爆發等,它們會是恆星丟失一個很大的百分比質量,因此,恆星的終局並不是可以憑它的初始質量來判斷的,它實際上取決於演化的進程。那麼我們可以得出這樣的結論。8→10M⊙以下的恆星最終間拋掉它的一部分或大部分質量而變成一個白矮星。8M⊙以上的恆星最終將通過星核的引力塌縮而變成中子星或黑洞,也就是說,塌縮的內核質量在太陽1.44倍——到5倍的恆星,最終成為中子星,塌縮的內核質量在太陽5倍以上的恆星,最終成為黑洞。
觀測到的恆星質量范圍一般為0.1→60M⊙。質量小於0.08M⊙的天體不能達到點火溫度。因此,不發光,不能成為恆星。質量大於60M⊙的天體中心溫度過高而不穩定,至今僅發現70個以下。
變星等。 根據實際觀測和光譜分析,我們可以了解恆星大氣的基本結構。一般認為在一部分恆星中,最外層有一個類似日冕狀的高溫低密度星冕。它常常與星風有關。有的恆星已在星冕內發現有產生某些發射線的色球層,其內層大氣吸收更內層高溫氣體的連續輻射而形成吸收線。人們有時把這層大氣叫作反變層,而把發射連續譜的高溫層叫作光球。其實,形成恆星光輻射的過程說明,光球這一層相當厚,其中各個分層均有發射和吸收。光球與反變層不能截然分開。太陽型恆星的光球內,有一個平均約十分之一半徑或更厚的對流層。在上主星序恆星和下主星序恆星的內部,對流層的位置很不相同。能量傳輸在光球層內以輻射為主,在對流層內則以對流為主。
對於光球和對流層,我們常常利用根據實際測得的物理特性和化學組成建立起來的模型進行較詳細的研究。我們可以從流體靜力學平衡和熱力學平衡的基本假設出發,建立起若干關系式,用以求解星體不同區域的壓力、溫度、密度、不透明度、產能率和化學組成等。在恆星的中心,溫度可以高達數百萬度乃至數億度,具體情況視恆星的基本參量和演化階段而定。在那裡,進行著不同的產能反應。一般認為恆星是由星雲凝縮而成,主星序以前的恆星因溫度不夠高,不能發生熱核反應,只能靠引力收縮來產能。進入主星序之後,中心溫度高達700萬度以上,開始發生氫聚變成氦的熱核反應。這個過程很長,是恆星生命中最長的階段。氫燃燒完畢後,恆星內部收縮,外部膨脹,演變成表面溫度低而體積龐大的紅巨星,並有可能發生脈動。那些內部溫度上升到近億度的恆星,開始發生氦碳循環。在這些演化過程中,恆星的溫度和光度按一定規律變化,從而在赫羅圖上形成一定的徑跡。最後,一部分恆星發生超新星爆炸,氣殼飛走,核心壓縮成中子星一類的緻密星而趨於「死亡」(見恆星的形成和演化)。

Ⅱ 恆星的演化包括哪幾個階段

行星誕生於星雲,宇宙塵埃在萬有引力的作用下彼此吸引,聚集,擠壓產生的熱量逐漸積累,最終點燃了聚集的物質,恆星輝煌的一生,就此誕生。

走過億萬年的主序星階段後,恆星內部的氫耗盡,再沒有核聚變支撐的外殼在強大的引力作用下向內擠壓恆星,核聚變產生的氦在聚集,聚集在一起的氦最終發生了聚變,溫度的降低使恆星顏色變紅,氦聚變的能量將恆星的外層外推,形成紅(超)巨星。

紅(超)巨星階段結束後,小質量恆星,比如我們的太陽,會變成白矮星,白矮星的體積小、亮度低,但質量大、密度極高。它的密度在1000萬噸/米3左右。白矮星是一顆已死亡的恆星,中心的熱核反應已停止 ,在冷卻的同時對外發光發熱。

質量更大的恆星在死亡前會發生一次大爆發,叫做超新星爆發,所釋放的能量和亮光相當於十億顆太陽。每一顆恆星一生之中最多隻可能發生一次超新星爆發。

超新星爆發後,剩餘的物質有兩種存在形態——中子星和黑洞。質量約是太陽4~10倍的恆星在超新星爆炸的過程,遺留下來的核心變成一顆體積很小,質量卻很大的中子星,由中子構成,密度為水的1014倍,僅1cm3的質量就有全球人類那麼重,直徑僅為30km。

質量大於10倍太陽質量的恆星,超新星爆發後會變為黑洞。黑洞會把附近所有的物質都吸進去,就連光線也會被吞沒,所以我們是看不見黑洞的。但是我們可以從鄰近恆星的物質被吸入黑洞時的情形,證明黑洞的存在。

一般認為超大質量黑洞不是由單個恆星形成的,而是多個黑洞合並,生長形成。 中間的「影子」約是黑洞視界的2.6倍,外側光暈是黑洞引力造成的「反射」和吸積盤的發出的光被彎折的效果。

吸積盤在高速轉動以維持不掉入黑洞,由於多普勒集束效應,轉向我們的一側更亮,轉離我們的一側更暗。

(2)決定恆星演化的重要物理量是什麼擴展閱讀

恆星內部熱核反應所產生的能量以對流、傳導和輻射三種方式傳輸出來。由於大多數恆星的物質是氣態的,熱傳導作用不大,只有內部極其緻密的特殊恆星(例如白矮星),內部熱傳導才比較顯著。

大多數恆星內部主要依靠輻射來傳輸核反應產生的能量,傳輸的速度相當慢,例如太陽把它深達70萬千米的中心處的能量傳輸到表面,需要1000萬年。

對流傳輸能量的速度比輻射快得多,但是不同質量的恆星,對流層的位置和厚度很不一樣。主星序左上部的恆星,質量大,中心區是小的對流核,外面是輻射包層。主星序中下部的恆星,質量較小,內部輻射層很厚,僅表面有較薄的對流層。

主星序右下部的恆星,質量很小,整個恆星是對流的。恆星內部產生的能量決定了它的表面溫度和光度。物理定律把恆星內部的運動、能量的產生、能量的傳遞和消耗與它的溫度、壓力、密度、成分等因素聯系了起來。

其中一個因素的變化會引起其他因素的變化。因此,研究天體的演化就是要在物理定律的制約下,說明各種因素如何協調地變化。

Ⅲ 2009北京中小學天文觀測競賽題及答案(小學組)在哪裡啊,需要懸賞滋一聲!

1.從高溫到低溫,恆星光譜型的正確順序是(b )
a. O A B F K G M b. O B A F G K M
c. O K F M B A K d. A B C D E F G

2.主序星的質光關系是(b )。
a. 質量越大的恆星半徑越大 b. 質量越大的恆星光度越高
c. 質量越大的恆星距離越遠 d. 質量越大的恆星亮度越高

3.太陽目前的能源是( b)。
a. 引力能 b. 氫的熱核聚變反應
c. 碳燃燒 d. 物質吸積

4.恆星A是9等星而恆星B是4等星,則(b )。
a. 恆星B比恆星A亮5倍 b. 恆星B比恆星A亮100倍
c. 恆星A比恆星B亮5倍 d. 恆星A比恆星B亮100倍

5.下列光譜型中哪一種對應的溫度最高?( b)
a. A b. B c. G d. K

6.決定恆星演化的最重要的物理量是( d)。
a. 大小 b. 溫度 c. 光度 d. 質量

7.下列關於恆星演化的論述哪一種是正確的?(a )
a. 質量越大的恆星演化得越快
b. 恆星演化過程中化學組成基本不變
c. 恆星的半徑在演化過程中逐漸減小
d. 大質量恆星經過超新星爆發形成行星狀星雲

8.太陽能夠保持長期穩定,是哪兩種力在維持流體靜力學平衡?( d)
a. 電荷斥力和氣體壓力 b. 電子簡並壓力和重力
c. 由轉動引起的離心力和重力 d. 重力和向外的氣體壓力

9.雙星系統中兩顆子星的運動方式是(b )。
a.各自作圓軌道運動
b.圍繞共同質心作橢圓軌道運動
c.相對於共同質心靜止
d. 一顆子星繞另一顆子星作圓軌道運動

10.食雙星是指( a)。
a. 從地球上看去,兩顆子星周期性相互交食的雙星
b. 由爆發引起光變的雙星
c. 一顆子星正在吞食另一顆子星的雙星
d. 由軌道運動造成譜線位移的雙星

11.. 利用雙星的軌道運動可以測量恆星的( a)。
a. 質量 b. 半徑 c. 光度 d. 溫度

12. 宇宙中含量最豐富的元素是( a)。

a. 氫 b. 氦 c. 碳 d. 鐵

13.什麼是HII區?( c)
a. 電離氦區 b. 氫分子區 c. 電離氫區 d. 塵埃區

14. 星際紅化是指( a)。
a. 星際塵埃對天體輻射中的短波吸收或散射得較厲害
b. 星際塵埃對天體輻射中的長波吸收或散射得較厲害
c. 星際氣體對天體輻射中的短波吸收或散射得較厲害
d. 星際氣體對天體輻射中的長波吸收或散射得較厲害

15. 下列哪一個量與亮度是一致的?(d )
a. 絕對星等
b. 產能率
c. 色指數
d. 視星等

16. 在紅巨星內部氦燃燒的產物是(a )。
a. 碳核 b. 氫核 c. 氦核 d. 鐵核

17. 球狀星團內的恆星( c)。
a. 年輕,重元素豐度高
b. 年老,不含重元素
c. 年老,重元素豐度低
d. 年輕,重元素豐度低

18.在恆星內部通過熱核聚變反應產生的最重的元素是(a )。
a. 鐵 b. 氦 c. 硅 d. 錒

19. 太陽最終將成為一顆( d)。

a. 巨星 b. 中子星 c. 黑洞 d. 白矮星
20. 在行星狀星雲的中心可以找到一顆(a )。
a. 白矮星 b. 中子星 c. 黑洞 d. 超巨星

21.. 旋臂在旋渦星系中十分明亮是因為( c)。
a. 冷星均勻分布在銀盤上
b. 星際氣體自身發光
c. 熱星集中分布在旋臂上
d. 受到鄰近星系的影響

22. 與銀暈相比銀盤包含了大量的( a)。
a. 星族I天體
b. 星族II天體
c. 球狀星團
d. 暗物質

23. 銀河系中的球狀星團主要分布在(c )中。
a. 銀盤 b.銀暈 c. 銀核 d. 旋臂

24.根據Doppler效應,向著我們運動的天體的顏色將(c )。
a. 偏紅 b. 不變 c. 偏藍 d. 無規則變化

25.銀心( d)。
a. 位於人馬座方向
b. 可能包含有一個巨大的黑洞
c. 恆星的分布十分密集
d. a, b, c

26.旋渦星系的共同特徵是(d )。
a. 持續的恆星形成 b. 由星系盤、星系核和星系暈組成
c. 富含星際氣體 d. a, b, c

27. Hubble定律是指( a)。
a. 距離越遠的星系退行速度越大
b. 直徑越小的星系譜線紅移越大
c. 星系的亮度與運動速度成正比
d. 星系的距離與譜線寬度正相關

28.星系碰撞會造成( d)。
a. 恆星的快速形成 b. 星系形態的變化
c. 星系合並 d. a, b, c

29. 最大的星系是(a )。
a. 橢圓星系
b. 旋渦星系
c. 不規則星系
d. 透鏡狀星系

30. 星系的活動性主要源於(a )。
a. 星系核 b. 星系盤 c. 星系暈 d. 與星系無關

二 判斷是非題(共1.0題,每題2分)
( T)1利用造父變星的周光關系可以測量它們的距離。
( F)2 Sa和Sb型旋渦星系的主要區別是Sb型星系具有較大的核區。
( F)3由星系的自轉曲線我們知道僅有1.0%的星系物質是不可見的。
( T)4一個前景天體(如黑洞)歪曲後方天體像的現象稱為引力透鏡。
( F)5銀河系內恆星的一個特徵是:金屬元素豐度越低,離銀道面越近。
( T)6所謂「隱帶」是由銀道面上的物質遮擋效應造成的。
( F)7恆星光度的大小取決於恆星的距離和星際消光。
( T)8物質吸積產生X射線雙星的輻射,而核反應是新星的能源。
( F)9射電脈沖星是自轉的磁白矮星。
(T)10大陵型雙星的不尋常之處在於質量大的子星演化得反而慢

不知道,這個是不是啊?那個我這里有很多的天文復習題,其他的你要不要啊?

Ⅳ 恆星演化的條件和依據是什麼

單單根據序列性來判斷恆星的演化途徑還是不充分的,尤其是赫羅圖表現的是兩個因素聯合構成的序列,我們不能任意認為恆星要沿哪一條曲線演變。我們還必須研究,在恆星的具體物理條件下,物理定律容許和要求它怎樣變化,因此,我們要確定恆星所處的條件,按照物理定律來推算它的變化途徑。
研究物體的變化,必須考慮兩個最重要的因素:一個是力,一個是能量。物體的運動和轉化是由力和能量兩方面的物理定律來決定的。
物質的運動決定於它所受到的力。
任何物體都具有引力,因此它必須遵守萬有引力定律。
由於熱運動,物體內部具有壓力。壓力與物體的溫度、密度、物質成分等因素是通過熱力學定律聯系起來的。
此外,還有自轉引起的慣性離心力,以及電磁力、輻射斥力等等。
我們必須研究:在什麼條件下恆星所受到的各種力達到平衡,什麼條件下平衡破壞。在各種條件下起主要作用的力是什麼?在力的作用下,恆星的密度、溫度、體積、光度等參量又怎樣變化?一般情況下,引力和內部的壓力是主要矛盾。如果內部壓力不足以和引力相抗衡,星體就要收縮:反過來就要膨脹。緩慢變化中的天體可以說是處在大致平衡的狀態。
天體的溫度、光度決定於它的能量。
我們必須弄清天體能量的來源。天體為什麼會發光?什麼作用使天體「燃燒」這么長的時間?我們還需要弄清能量怎樣傳遞、怎樣消耗?能量的產生、傳遞、消耗和天體內部溫度、壓力、化學成分等因素的關系怎樣?關於天體所遵守的力學定律,人們早已完全掌握了。天體的能量傳遞和損耗也大致清楚了,對流和輻射使能量在天體內部傳播,輻射使天體的能量傳到空中損失掉;可是,關於天體內部能量的來源卻一直不清楚,成為解決恆星演化問題的一個關鍵。

Ⅳ 解答下列題目

2011年北京市中小學生天文觀測競賽的題 我的答案是 BDAAB BBDDC CCDCC DCBCA CDDCA BDCCC DBBBC CACBC BABAB BCCBC

Ⅵ 恆星演化的條件有哪些

單單根據序列性來判斷恆星的演化途徑還是不充分的,尤其是赫羅圖表現的是兩個因素聯合構成的序列,我們不能任意認為恆星要沿哪一條曲線演變。我們還必須研究,在恆星的具體物理條件下,物理定律容許和要求它怎樣變化,因此,我們要確定恆星所處的條件,按照物理定律來推算它的變化途徑。

研究物體的變化,必須考慮兩個最重要的因素:一個是力,一個是能量。物體的運動和轉化是由力和能量兩方面的物理定律來決定的。

物質的運動決定於它所受到的力。

任何物體都具有引力,因此它必須遵守萬有引力定律。

由於熱運動,物體內部具有壓力。壓力與物體的溫度、密度、物質成分等因素是通過熱力學定律聯系起來的。

此外,還有自轉引起的慣性離心力,以及電磁力、輻射斥力等等。

我們必須研究:在什麼條件下恆星所受到的各種力達到平衡,什麼條件下平衡破壞。在各種條件下起主要作用的力是什麼?在力的作用下,恆星的密度、溫度、體積、光度等參量又怎樣變化?

一般情況下,引力和內部的壓力是主要矛盾。如果內部壓力不足以和引力相抗衡,星體就要收縮:反過來就要膨脹。緩慢變化中的天體可以說是處在大致平衡的狀態。

天體的溫度、光度決定於它的能量。

我們必須弄清天體能量的來源。天體為什麼會發光?什麼作用使天體「燃燒」這么長的時間?我們還需要弄清能量怎樣傳遞、怎樣消耗?能量的產生、傳遞、消耗和天體內部溫度、壓力、化學成分等因素的關系怎樣?

關於天體所遵守的力學定律,人們早已完全掌握了。天體的能量傳遞和損耗也大致清楚了,對流和輻射使能量在天體內部傳播,輻射使天體的能量傳到空中損失掉;可是,關於天體內部能量的來源卻一直不清楚,成為解決恆星演化問題的一個關鍵。

Ⅶ 決定恆星演化的最重要的物理量是( ).

D質量

Ⅷ 恆星是一種什麼樣的天體有哪一些的物理化學特徵

恆星是一種由發光球體的等離子體,通過其自身重力保持在一起的天體。離地球最近的恆星是太陽。夜間,從地球上肉眼可以看到許多其他恆星,由於它們與地球之間的距離很遠,因此它們在天空中顯示為多個固定的發光點。從歷史上看,最傑出的恆星被分為星座和星空,其中最亮的星獲得了適當的名稱。天文學家已經匯編了星表,以識別已知星並提供標准化星恆星稱號。大多數恆星從地球上用肉眼看不到,包括我們銀河系之外的所有恆星,銀河系。
對於至少其生活的一部分,星形閃耀由於熱核聚變的氫進入氦在其核心,釋放能量橫穿恆星的內部,然後輻射到太空。在恆星的一生中,幾乎所有比氦重的天然元素都是由恆星的核合成產生的,而對於某些恆星,其爆炸時是由超新星的核合成產生的。恆星在壽命快要結束時,也可能包含退化的物質。天文學家可以確定質量,年齡,金屬性(化學成分)和恆星的許多其他特性,分別觀察恆星在太空中的運動,其光度和光譜。恆星的總質量是決定恆星演化和最終命運的主要因素。恆星的其他特徵(包括直徑和溫度)會在其生命周期內發生變化,而恆星的環境會影響其旋轉和運動。繪制許多恆星的溫度與其亮度的關系圖可得出一個稱為赫茲普勞–拉塞爾圖。在該圖上繪制特定的恆星可以確定該恆星的年齡和演化狀態。
恆星的生命始於主要由氫,氦和微量重元素組成的氣態星雲的引力坍塌。當恆星核足夠緻密時,氫通過核聚變穩定地轉化為氦氣,從而釋放出能量。

Ⅸ 恆星的演化速度由什麽決定

見 http://ke..com/view/1538.htm

爆發變星按爆發規模可分為超新星、新星、矮新星、類新星和耀星等幾類。超新星的亮度會在很短期間內增大數億倍,然後在數月到一、二年內變得非常暗弱。目前多數人認為這是恆星演化到晚期的現象。超新星的外部殼層以每秒鍾數千乃至上萬公里的速度向外膨脹,形成一個逐漸擴大而稀薄的星雲;內部則因極度壓縮...................................................................................................

Ⅹ 恆星演化經歷各個階段的速度,由恆星的什麼性質決定

恆星的演化過程(叫恆星的「演化程」)各階段的速度,完全由恆星的質量決定

質量越大,演化速度越快。質量越小,演化速度越慢。

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