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恆星雲伺服器

發布時間:2020-10-23 20:28:10

1、北京恆星雲科技有限公司怎麼樣?

簡介copy:恆星雲是一家綜合IT服務電商平台,致力於IT服務、app開發、網站建設等,隸屬於北京恆星雲科技有限公司。
法定代表人:王美紅
成立時間:2018-02-11
注冊資本:100萬人民幣
工商注冊號:110105024853859
企業類型:有限責任公司(自然人獨資)
公司地址:北京市朝陽區垡頭村北人集團公司第十印刷機械廠5幢3號

2、什麼是恆星?

恆星求助編輯百科名片
恆星是由熾熱氣體組成的,是能自己發光的球狀或類球狀天體。由於恆星離我們太遠,不藉助於特殊工具和方法,很難發現它們在天上的位置變化,因此古代人把它們認為是固定不動的星體。我們所處的太陽系的主星太陽就是一顆恆星。
演化
恆星結構
恆星都是氣體星球。晴朗無月的夜晚,且無光無染的地區,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1500-2000億顆。 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, 恆星的演變
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 恆星——赫羅圖
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。
形成
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。 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。 最新觀測發現S1020549恆星
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) 靈魂星雲將形成新的行星
熱運動使氣體分布均勻,引力使氣體集中。現在兩者共同作用。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: 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?
穩定期
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。 哈勃觀測到兩顆燃燒劇烈的超級恆星
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含量只有氫的10-4左右,很快就燃完了。如果開始時D比3He含量多,則反應生成的3H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,有可能還保留到現在。 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。 現在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。
晚年
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。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氫點火的溫度,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與溫度,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He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He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。 He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。
終局
現在我們已經知道,對質量小於8→10M⊙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為紅巨星,然後會塌縮,變成白矮星,再成為黑矮星,最終消失。 大質量的恆星,≥7個太陽密度(8→10M⊙<M)的恆星則會變成超級太陽(超新星),它會選擇以超新星爆發的形式結束生命,最終會成為黑洞(古代有記載,一顆超新星爆發,連續幾個月都可以在晚上看書) 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。 當星體質量在大些,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力出來,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。8→10M⊙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,質量在太陽1.44倍——到2兩倍的恆星,最終成為中子星,質量在太陽兩倍以上的恆星,最終成為黑洞。 現在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20個以下。
編輯本段特徵
恆星的一切幾乎都取決於它最初的質量,包括本質特徵,例如光度和大小,還有演變、壽命和最終的命運。
年齡
多數恆星的年齡在10億至100億歲之間,有些恆星甚至接近觀測到的宇宙年齡—137億歲。目前發現最老的恆星是HE 1523-0901,估計的年齡是132億歲。 質量越大的恆星,壽命越短暫,主要是因為質量越大的恆星核心的壓力也越高,造成燃燒氫的速度也越快。許多大質量的恆星平均只有一百萬年的壽命,但質量最輕的恆星(紅矮星)以很慢的速率燃燒它們的燃料,壽命至少有一兆年。
化學組成
以質量來計算,恆星形成時的比率大約是70%的氫和28%的氦,還有少量的其他重元素。因為鐵是很普通的元素,而且譜線很容易測量到,因此典型的重元素測量是根據恆星大氣層內鐵含量。由於分子雲的重元素豐度是穩定的,只有經由超新星爆炸才會增加,因此測量恆星的化學成分可以推斷它的年齡。重元素的成份或許也可以顯示是否有行星系統。 被測量過的恆星中含鐵量最低的是矮星HE1327-2326,鐵的比率只有太陽的廿萬分之一。對照知下,金屬量較高的是獅子座 μ,鐵豐度是太陽的一倍,而另一顆有行星的武仙座14則幾乎是太陽的三倍。也有些化學元素與眾不同的特殊恆星,在它們的譜線中有某些元素的吸收線,特別是鉻和稀土元素。
直徑
由於和地球的距離遙遠,除了太陽之外的所有恆星在肉眼淺來都只是夜空中的一個光點,並且受到大氣層的影響而閃爍著。太陽也是恆星,但因為很靠近地球所以不僅看起來呈現圓盤狀,還提供了白天的光線。除了太陽之外,看起來最大的恆星是劍魚座R,它的是直徑是0.057角秒。 我們對恆星的了解大多數來自理論的模型和模擬,而這些理論只是建立在恆星光譜和直徑的測量上。除了太陽之外,首顆被測量出直徑的恆星是參宿四,是由亞伯特·亞伯拉罕·米歇爾森在1921年使用威爾遜山天文台100吋的胡克望遠鏡完成(約450個太陽直徑)。 對地基的望遠鏡而言,絕大多數的恆星盤面都太小而無法察覺其角直徑,因此要使用干涉儀望遠鏡才能獲得這些恆星的影像。另一種測量恆星角直徑的技術是掩星:這種技術精確的測量被月球掩蔽時光度減弱的過程(或再出現時光度回升的過程),依此可以計算出恆星的視直徑。 恆星的尺寸,從小到只有20公里到40公里的中子星,到像獵戶座參宿四的超巨星,直徑是太陽的650倍,大約9億公里,但是密度比太陽低很多。
動能
一顆恆星相對於太陽運動可以提供這顆恆星的年齡和起源的有用信息,並且還包括周圍的星系結構和演變。一顆恆星運動的成分包括徑向速度是接近或遠離太陽,和橫越天空的角動量,也就是所謂的自行。 徑向速度是由恆星光譜中的多普勒位移來測量,它的單位是公里/秒。恆星的自行是經由精密的天體測量來確認,其單位為百萬分之一弧秒(mas)/年。經由測量恆星的視差,自行可以換算成實際的速度單位。恆星自行速率越高的通常就是比較靠近太陽,這也使高自行的恆星成為視差測量的理想候選者。 一旦兩種運動都已測出,恆星相對於太陽恆星系的空間速度就可以算出來。在鄰近的恆星中,已經發現第一星族的恆星速度通常比較老的第二星族的恆星低,而後者是以傾斜於平面的橢圓軌道運轉的。比較鄰近恆星的動能也能導出和證明星協的結構,它們就像起源於同一個巨大的分子雲中共同向著同一個點運動的一群恆星。
磁場
恆星的磁場起源於恆星內部對流的循環開始產生的區域。具有導電性的等離子像發電機,引起在恆星中延伸的磁場。磁場的強度隨著恆星的質量和成分而改變,表面磁性活動的總量取決於恆星自轉的速率。表面的活動會產生星斑,是表面磁場較正常強而溫度較正常低的區域。拱型的星冕圈是從磁場活躍地區進入星冕的光環,星焰是由同樣的磁場活動噴發出的高能粒子爆發的現象。 由於磁場的活動,年輕、高速自轉的恆星傾向於有高度的表面活動。磁場也會增強恆星風,然而自轉的速率有如閘門,隨著恆星的老化而逐漸減緩。因此,像太陽這樣高齡的恆星,自轉的速率較低,表面的活動也較溫和。自轉緩慢的恆星活動程度傾向於周期性的變化,並且可能在周期中暫時停止活動。像是蒙德極小期的例子,太陽有大約70年的時間幾乎完全沒有黑子活動。
質量
船底座η是已知質量最大的恆星之一,約為太陽的100–150倍,所以其壽命很短,最多祇有數百萬年。依據對圓拱星團(Arches cluster)的研究,認為在現在的宇宙應該有質量是太陽150倍的大質量恆星存在,但在實際上卻未能尋獲。雖然這個極限的原因仍不清楚,但愛丁頓光度給了部分答案,因為它定義了恆星在不拋出外層大氣層下所能發射至空間的最大光度。 在大爆炸後最早誕生的那一批恆星質量必然很大,或許能達到太陽的300倍甚至更大,由於在它們的成分中完全沒有比鋰更重的元素,這一代超大質量的恆星應該已經滅絕,第三星族星目前只存在於理論中。 劍魚座AB A的伴星劍魚座AB C,質量只有木星的93倍,是已知質量最小,但核心仍能進行核聚變的恆星。金屬量與太陽相似的恆星,理論上仍能進行核聚變反應的最低質量估計質量大約是木星質量的75倍。當金屬量很低時,依目前對最暗淡恆星的研究,發現尺寸最小的恆星質量似乎只有太陽的8.3%,或是木星質量的87倍。再小的恆星就是介乎於恆星與氣體巨星之間的灰色地帶,沒有明確定義的棕矮星。 結合恆星的半徑和質量可以確定恆星表面的引力,巨星表面的引力比主序星低了許多,而相較於簡並下的狀態,像是白矮星,表面引力則更為強大。表面引力也會影響恆星的光譜,越高的引力所造成吸收譜線的變寬越明顯。 2010年英國謝菲爾德大學科學家發現了迄今質量最大的恆星,它在形成初期質量或可達太陽質量的320倍,亮度接近太陽的1000萬倍,表面溫度超過4萬攝氏度[1]。

3、恆星雲流量是什麼?請告訴我

恆星是由引力凝聚在一起的一顆球型發光等離子體體,太陽就是最接近地球的恆星。在地球的夜晚可以看見的其他恆星,幾乎全都在銀河系內,但由於距離遙遠,這些恆星看似只是固定的發光點。歷史上,那些比較顯著的恆星被組成一個個的星座和星群,而最亮的恆星都有專有的傳統名稱。天文學家組合成的恆星目錄,提供了許多不同恆星命名的標准。[1] 

至少在恆星生命的一段時期,恆星會在核心進行氫融合成氦的核聚變反應,從恆星的內部將能量向外傳輸,經過漫長的路徑,然後從表面輻射到外太空。一旦核心的氫消耗殆盡,恆星的生命就即將結束。有一些恆星在生命結束之前,會經歷恆星核合成的過程;而有些恆星在爆炸前會經歷超新星核合成,會創建出幾乎所有比氦重的天然元素。在生命的盡頭,恆星也會包含簡並物質。天文學家經由觀測其貫穿間的運動、亮度和光譜,確知一顆恆星的質量、年齡、化學元素的豐度,和許多其它屬性。一顆恆星的總質量是恆星演化和決定最終命運的主要因素:恆星在其一生中,包括直徑、溫度和其它特徵,在生命的不同階段都會變化,而恆星周圍的環境會影響其自轉和運動。描繪眾多恆星的溫度相對於亮度的圖,即赫羅圖(H-R圖),可以讓我們測量一顆恆星的年齡和演化的狀態。[1] 

4、恆星數據的雲伺服器和一般伺服器有什麼區別?

雲伺服器當然比一般的伺服器要好用了,

5、恆星的形成

恆星的演化過程

1.恆星的形成

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,稱之為星壞。
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。現在兩者共同作用。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105→107個恆星,可以認為是同時產生的。
我們已知:太陽質量:MΘ=2×1033,半徑R=7×1010,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=4×1033erg.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:

很多證明表明,太陽穩定的保持著今天的狀態已有5×109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?

2.2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含量只有氫的10-4左右,很快就燃完了。如果開始時D比3He含量多,則反應生成的3H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,有可能還保留到現在。
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。

現在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,原子序數大的和有更高的點火溫度,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。
2.3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,這時核心區主要是氫,他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,他將繼續收縮。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。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氫點火的溫度,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"閃?quot;,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與溫度,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,於是他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:氫熄火後氫能正常地燃燒,但熄火後,碳將達不到點火溫度。這里的反應有:

在He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He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。
He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。
2.4恆星的終局
現在我們已經知道,對質量小於8→10M⊙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?
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。
當星體質量在大些,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力出來,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。8→10M⊙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。

3.結尾
現在觀測到的恆星質量范圍為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,至今尚未發現。
通過討論我們大體可以了解到恆星的演化進程,主要經歷:氣體雲→塌縮階段→主序星階段→主序後階段→終局階段。這對我們進一步了解恆星的演化有很重要的意義。

在地球上遙望夜空,宇宙是恆星的世界。
恆星在宇宙中的分布是不均勻的。從誕生的那天起,它們就聚集成群,交映成輝,組成雙星、星團、星系……
恆星是在熊熊燃燒著的星球。一般來說,恆星的體積和質量都比較大。只是由於距離地球太遙遠的緣故,星光才顯得那麼微弱。
古代的天文學家認為恆星在星空的位置是固定的,所以給它起名「恆星」,意思是「永恆不變的星」。可是我們今天知道它們在不停地高速運動著,比如太陽就帶著整個太陽系在繞銀河系的中心運動。但別的恆星離我們實在太遠了,以至我們難以覺察到它們位置的變動。
恆星發光的能力有強有弱。天文學上用「光度」來表示它。所謂「光度」,就是指從恆星表面以光的形式輻射出的功率。恆星表面的溫度也有高有低。一般說來,恆星表面的溫度越低,它的光越偏紅;溫度越高,光則越偏藍。而表面溫度越高,表面積越大,光度就越大。從恆星的顏色和光度,科學家能提取出許多有用信息來。
歷史上,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。
恆星誕生於太空中的星際塵埃(科學家形象地稱之為「星雲」或者「星際雲」)。
恆星的「青年時代」是一生中最長的黃金階段——主星序階段,這一階段占據了它整個壽命的90%。在這段時間,恆星以幾乎不變的恆定光度發光發熱,照亮周圍的宇宙空間。
在此以後,恆星將變得動盪不安,變成一顆紅巨星;然後,紅巨星將在爆發中完成它的全部使命,把自己的大部分物質拋射回太空中,留下的殘骸,也許是白矮星,也許是中子星,甚至黑洞……
就這樣,恆星來之於星雲,又歸之於星雲,走完它輝煌的一生。
絢麗的繁星,將永遠是夜空中最美麗的一道景緻。

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7、其它恆星也有奧爾特雲?會不會影響觀測恆星亮度?

根據巴克斯特和他的同事的說法,由於奧爾特雲的存在在太陽系的形成中起著重要作用,因此,可以合理地假設其他恆星系統有它們自己的球體雲,它們稱它們為外部的奧特雲,正如巴克斯特博士通過電子郵件向今天的宇宙解釋的那樣,在太陽周圍形成球體雲的提議機制之一是,太陽系原始行星盤中的一些物體通過與巨型行星的相互作用被射入非常大的橢圓軌道。


這些物體的軌道隨後受到附近恆星和銀河系潮汐的影響,導致它們離開太陽系平面的軌道,形成現在是球形的奧爾特雲,你可以想像一個類似的過程圍繞著這個巨大星球上的另一顆恆星,所以我們知道那裡有許多擁有巨大行星的恆星,正如巴克斯特和他的同事在他們的研究中指出的那樣,其實很難檢測到EXOC。

因為主要是因為同樣的原因,為什麼沒有直接證據證明太陽系本身的奧爾特雲,首先,雲中沒有很多物質,估計范圍是地球質量的幾到二十倍,其次,這些物體遠離我們的太陽,這意味著它們不會反射太多的光或具有強烈的熱輻射,因此,巴克斯特和他的團隊建議使用毫米和亞毫米波長的天空地圖來尋找其他恆星周圍的奧爾特雲的跡象。

這些地圖已經存在,因為像普朗克望遠鏡這樣的任務已經繪制了宇宙微波背景,隨著我們對宇宙的認識不斷擴大,科學家們越來越關注我們太陽系和其他恆星系統之間的共同點,有助於我們更多地了解我們自己系統的形成和演變,它還提供了有關宇宙如何隨時間變化的可能提示,甚至可以在某一天找到生命。 

關於其它恆星也有奧爾特雲會不會影響觀測恆星亮度的問題,今天就解釋到這里。

8、五月天《恆星的恆心》歌曲鏈接

五月天 - 恆星的恆心|6117962||/

9、其它恆星也存在奧爾特雲嗎?是否影響觀測恆星亮度?

首先我需要打破你這個問題,因為奧爾特雲是否存在還是一個未解之謎,因為除了太陽系中的八顆行星之外,還有三個不可忽視的存在。它們是尚未存在的小行星帶,柯伊伯帶和奧爾特星雲,小行星帶內的許多天體已經被科學家觀測和研究,甚至一些國家已經從小行星中採集樣本進行分析,柯伊伯帶是冥王星的主場,也是一個像小行星一樣充滿天體的特殊區域。


也有用於近距離探測的探測器,但是奧爾特星雲是不同的。到目前為止,奧爾特星雲仍然是一個假設,因為它的理論位置在太陽系的邊緣,我們的天文儀器無法觀察到如此遙遠的非星天體,最遠的探測器剛剛飛出太陽風層,至於奧爾特星雲的這個問題,他實際上是從外部區域解釋那些彗星和小行星。

至於奧爾特星雲是否真的存在,一些人堅信它的存在,許多人也提出了不同的觀點,大部分的人一致認為,即使小行星帶和柯伊伯帶離太陽如此之近,也沒有被拉走,這表明盡管重力可以無限擴散,但衰減實際上非常嚴重,奧爾特星雲位於一光年之外,如此多的天體是如何在銀河系中高速運行的。

根據科學家的研究,奧爾特星雲以球形狀態環繞太陽系,而且當他們觀察非系列的星星時,他們就不能發現嗎,因為在超新星爆發時,發生在恆星死亡的時候,這些爆發產生的能量會將許多物質推入星際空間,甚至恆星也會被推出銀河系,然而,有些人認為這些彗星會進入太陽系內部,因為它們受到其他恆星的影響。

關於其它恆星也存在奧爾特雲嗎是否影響觀測恆星亮度的問題,今天就解釋到這里。

10、大麥哲倫星系雲有多少恆星

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