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如果在主序星内部,重力和核聚变相互平衡,那么当核聚变反应停止时,恒星不应该自行坍缩吗?而是膨胀成一颗红巨星,为什么?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-07-03 09:07:26

因为红巨星的核聚变并未停止。

氢核聚变已经停止。但如果有足够高的密度和温度,人们还可以聚变氦,一直到铁。此外,还会有氢壳燃烧,落在核心上的氢被压缩和加热到足以引发核聚变。铁的结合能是所有原子中最高的,所以你不能从这块石头里提取出更多的血;创建较重的元素需要一个不同的过程。

聚合重元素正是红巨星正在做的事情。一旦它耗尽了可以聚变的氢,它就会坍缩成一个氦灰球。对于小质量恒星,它们最终会变成氦白矮星。但如果恒星质量相当大,氦球本身就会开始聚变。另一个稳定点是碳,因此许多恒星最终成为碳白矮星(未来的太阳也包括在内)。质量更大的恒星可以一直聚变形成铁,形成铁白矮星。

为什么会产生红巨星呢?

这里的关键概念是不透明性。事实证明,当恒星冷却时,它的外层对光子变得更加不透明。因此,当氦核开始释放其融合的能量时,释放出来的光子就会在剩余的恒星外壳上向外推。因为这个包膜现在更冷了,它能够“捕获”更多的光子,并被轻轻地向外推,直到它达到一个新的稳定点,在这个点上,重力不仅能平衡热,还能平衡光子压力。这是一颗红巨星。

红巨星之所以是红色的,是因为它冷,之所以是巨大的,是因为它被核心的光子压力吹胀了出来,核心聚变了较重的元素,燃烧了剩下的氢。

一旦所有的核聚变能量被提取出来,最后的光子就会将外层的包膜推得很远,它们就会脱离束缚,慢慢地分散到太空中去。我们把这些看作是壮观的行星状星云。

如果在主序星内部,重力和核聚变相互平衡,那么当核聚变反应停止时,恒星不应该自行坍缩吗?而是膨胀成一颗红巨星,为什么?
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