“我們已知太陽(yáng)質(zhì)量⊙=2x10，半徑r=7x107，我們帶入（2）可得出太陽(yáng)收縮到今天這個(gè)狀態(tài)以釋放的引力能。

    太陽(yáng)的總光度l=4x1·s1如果這個(gè)輻射光度靠引力為能源來(lái)維持，那么持續(xù)的時(shí)間是11x108年

    很多證明表明，太陽(yáng)穩(wěn)定的保持著今天的狀態(tài)已有5x108年了，因此，星坯階段只能是太陽(yáng)形成像今天這樣的穩(wěn)定狀態(tài)之前的一個(gè)短暫過(guò)渡階段。這樣提出新問(wèn)題，星坯引力收縮是如何停止的？此后太陽(yáng)輻射又是以什么為能源？”

    老師的聲音似乎不知疲倦，已經(jīng)連續(xù)一個(gè)星期的課程了。

    此刻，就連一向忍耐性很好的云夢(mèng)和白鳳也有些不耐煩了，但他們陪著華楓又知道了更多以前從未想過(guò)和思考過(guò)的東西。

    主序星階段在收縮過(guò)程中密度增加，我們知道p∝r3，由式（4),rc∝r3/2，所以rbsp; r減小的更快，收縮氣云的一部分又達(dá)到新條件下的臨界，小擾動(dòng)可以造成新的局部塌縮。如此下去在一定的條件下，大塊氣云收縮為一個(gè)凝聚體成為原恒星，原恒星吸附周?chē)鷼庠坪罄^續(xù)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(yīng)。產(chǎn)生熱能使氣溫升的極高，氣體壓力抵抗引力使原恒星穩(wěn)定下來(lái)成為恒星，恒星的演化是從主序星開(kāi)始的。

    恒星的成份大部分是h和he，當(dāng)溫度達(dá)到104k以上，即粒子的平均熱動(dòng)能達(dá)1ev以上，氫原子通過(guò)熱碰撞就充分的電離了（氫的電離能是136ev），在溫度進(jìn)一步升高后，等離子氣體中氫核與氫核的碰撞就可能引起核反應(yīng)。對(duì)純氫的高溫氣體，最有效的核反應(yīng)系列是所謂的pp鏈

    其中主要是2d(p，γ）3he反應(yīng)。d（氘，氫的同位素，由一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中子組成）含量只有氫的104左右，很快就燃完了（其原理與現(xiàn)代武器類(lèi)似）。如果開(kāi)始時(shí)d比3he（氦3，氦的同位素，由2個(gè)質(zhì)子和1個(gè)中子組成）含量多，則反應(yīng)生成的3h（氚，氫的同位素，由1個(gè)質(zhì)子和2個(gè)中子組成，衰變會(huì)變成氦3）可能就是恒星早期3he的主要來(lái)源，由于對(duì)流到達(dá)恒星表面的這種3he，有可能還保留著。

    在釋放出的267v能量中，大部分消耗給恒星加熱和發(fā)光，成為恒星的主要來(lái)源。

    前面我們提到恒星的演化是從主星序開(kāi)始的，那么什么是主星序呢？等h穩(wěn)定地燃燒為he時(shí)，恒星就成了主序星。人們發(fā)現(xiàn)有百分之八十至九十的恒星都是主序星，他們共同特征是核心區(qū)都有氫正在燃燒，他們的光度、半徑和表面溫度都有所不同，后來(lái)證明主序星的定量上差別主要是質(zhì)量不同，其次是他們的年齡和化學(xué)成份，太陽(yáng)這段歷程約千萬(wàn)年。

    觀察到的主序星的最小質(zhì)量大約為01⊙。模型計(jì)算表明，當(dāng)質(zhì)量小于008⊙時(shí)，星體的收縮將達(dá)不到氫的點(diǎn)火溫度，從而形不成主序星，這說(shuō)明對(duì)于主序星它有一個(gè)質(zhì)量下限。觀察到的主序星的最大質(zhì)量大約是幾十個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。理論上講，質(zhì)量太大的恒星輻射很強(qiáng)，內(nèi)部的能量過(guò)程很劇烈，因此結(jié)構(gòu)也越不穩(wěn)定。但是理論上沒(méi)有一個(gè)質(zhì)量的絕對(duì)上限。

    當(dāng)對(duì)某一星團(tuán)作統(tǒng)計(jì)分析時(shí)，人們卻發(fā)現(xiàn)主序星有一個(gè)上限，這說(shuō)明什么？我們知道，主序星的光度是質(zhì)量的函數(shù)，這函數(shù)可分段的用冪式表示

    l∝ν

    其中v不是一個(gè)常數(shù)，它的值大概在35到45之間。大反映主序星中可供燃燒的質(zhì)量多，而l大反映燃燒的快，因此主序星的壽命可近似用與l的商標(biāo)來(lái)標(biāo)志

    t∝（ν1)

    即主序星壽命隨質(zhì)量增大而按冪律減小，如果整個(gè)星團(tuán)已存在的年齡為t，那就可以由t與的關(guān)系式求出一個(gè)截止質(zhì)量t。質(zhì)量大于t的主序星已結(jié)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(tuán)有上限的原因。

    我們就討論觀測(cè)到的恒星中大部分是主序星的原因，表1根據(jù)一25⊙的恒星演化模型，列出了各種元素的點(diǎn)火溫度及燃燒所持續(xù)的時(shí)間。

    從表上看出，原子序數(shù)大的核有更高的點(diǎn)火溫度，z大的核不僅難于點(diǎn)火，點(diǎn)火后燃燒也更劇烈，因此燃燒持續(xù)的的時(shí)間也就更短。這顆25⊙的模型星的燃燒階段的總壽命為75x109年，而其中百分之九十以上的時(shí)間是氫燃燒階段，即主星序階段。從統(tǒng)計(jì)角度講，這表明找到一顆處于主星序階段的恒星幾率要大。這正是觀察到的恒星大多數(shù)為主序星的基本原因。

    主序后的演化由于恒星形成是它的主要成份是氫，而氫的點(diǎn)火溫度又比其他元素都低，所以恒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，恒星內(nèi)部維持著穩(wěn)衡的壓力分布和表面溫度分布，所以在整個(gè)漫長(zhǎng)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(dāng)星核區(qū)的氫燃燒完畢后，恒星有將怎么進(jìn)一步演化？

    恒星在燃燒盡星核區(qū)的氫之后，就熄火，這時(shí)核心區(qū)主要是氦，它是燃燒的產(chǎn)物，外圍區(qū)的物質(zhì)主要是未經(jīng)燃燒的氫，核心熄火后恒星失去了輻射的能源，它便要引力收縮是一個(gè)起關(guān)鍵作用的因素。

    一個(gè)核燃燒階段的結(jié)束，表明恒星內(nèi)各處溫度都已低于在該處引起點(diǎn)火所需要的溫度，引力收縮將使恒星內(nèi)各處的溫度升高，這實(shí)際上是尋找下一次核點(diǎn)火所需要的溫度，引力收縮將使恒星內(nèi)各處的溫度面的升高，主序后的引力收縮首先點(diǎn)著的不是核心區(qū)的氦（它的點(diǎn)火溫度高的太多），而是核心與外圍之間的氫殼，氫殼點(diǎn)火后，核心區(qū)處于高溫狀態(tài)，而仍沒(méi)核能源，它將繼續(xù)收縮。

    這時(shí)，由于核心區(qū)釋放的引力位能和燃燒中的氫所釋放的核能，都需要通過(guò)外圍不燃燒的氫層必須劇烈地膨脹，即讓介質(zhì)輻射變得更透明，來(lái)排出多余的熱能來(lái)維持熱平衡。而氫層膨脹又使恒星的表面溫度降低了，所以這是一個(gè)光度增加、半徑增加、而表面變冷的過(guò)程，這個(gè)過(guò)程是恒星從主星序向紅巨星過(guò)渡，過(guò)程進(jìn)行到一定程度，氫區(qū)中心的溫度將達(dá)到氦點(diǎn)火的溫度，于是又過(guò)渡到一個(gè)新階段氦燃燒階段。

    在恒星中心發(fā)生氦點(diǎn)火前，引力收縮以使它的密度達(dá)到了103g·3的量級(jí)，這時(shí)氣體的壓力對(duì)溫度的依賴很弱，那么核反應(yīng)釋放的能量將使溫度升高，而溫度升高反過(guò)來(lái)又加劇核反應(yīng)速率，于是一旦點(diǎn)火，很快就會(huì)燃燒的十分劇烈，以至于爆炸，這種方式的點(diǎn)火稱(chēng)為“氦閃光”，因此在現(xiàn)象上會(huì)看到恒星光度突然上升到很大，后來(lái)又降的很低。

    另一方面，當(dāng)引力收縮時(shí)它的密度達(dá)不到103g·3量級(jí)，此時(shí)氣體的壓力正比于溫度，點(diǎn)火溫度升高導(dǎo)致壓力升高，核燃燒區(qū)就會(huì)有所膨脹，而膨脹導(dǎo)致溫度降低，因此燃燒就能穩(wěn)定的進(jìn)行，所以這兩種點(diǎn)火情況對(duì)演化進(jìn)程的影響是不同的。

    恒星在發(fā)生“氦閃光”之后又怎么演變呢？閃光使大量能量的釋放很可能把恒星外層的氫氣都吹走，剩下的是氦的核心區(qū)。

    氦核心區(qū)因膨脹而減小了密度，以后氦就有可能在其中正常的燃燒了。氦燃燒的產(chǎn)物是碳，在氦熄火后恒星將有一個(gè)碳核心區(qū)氦外殼，由于剩下的質(zhì)量太小引力收縮已不能達(dá)到碳的點(diǎn)火溫度，于是它就結(jié)束了以氦燃燒的演化，而走向熱死亡。

    由于引力塌縮與質(zhì)量有關(guān)，所以質(zhì)量不同的恒星在演化上是有差別的。

    a;a;lt;008⊙的恒星氫不能點(diǎn)火，它將沒(méi)有氦燃燒階段而直接走向死亡。

    008a;a;lt;a;a;lt;035⊙的恒星氫能點(diǎn)火，氫熄火后，氫核心區(qū)將達(dá)不到點(diǎn)火溫度，從而結(jié)束核燃燒階段。

    035a;a;lt;a;a;lt;225⊙的恒星它的主要特征是氦會(huì)點(diǎn)火而出現(xiàn)a;a;“氦閃光a;a;“。

    225a;a;lt;a;a;lt;4⊙的恒星氫熄火后氦能正常地燃燒，但熄火后，碳將達(dá)不到點(diǎn)火溫度。這里的反應(yīng)有

    在核反應(yīng)初期，溫度達(dá)到1010k量級(jí)時(shí)，o循環(huán)產(chǎn)生的13c，17o能和4he發(fā)生新的（a，n）反應(yīng)，形成16o和20ne，在核反應(yīng)進(jìn)行了很長(zhǎng)時(shí)間后，ne(p，γ）na（β，ν）na中的na以及n吸收兩個(gè)4he形成的ne能發(fā)生（a，n）反應(yīng)形成g和g等，這些反應(yīng)作為能源并不重要，但發(fā)出的中子可進(jìn)一步發(fā)生中子核反應(yīng)。

    這些，他們已經(jīng)聽(tīng)老師講了三遍了，雖然不知曙光學(xué)院用意何在，但華楓依然不敢怠慢。

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