恒星爆炸的真正原因是什么?

【專(zhuān)家解說(shuō)】：由于恒星形成主要成份氫而氫點(diǎn)火溫度又比其元素都低所恒星演化第階段總氫燃燒階段即主序階段主序階段恒星內(nèi)部維持著穩(wěn)衡壓力分布和表面溫度分布所整漫長(zhǎng)階段光度和表面溫度都只有小變化 下面我們討論當(dāng)星核區(qū)氫燃燒完畢恒星有進(jìn)步演化 恒星燃燒盡星核區(qū)氫之熄火時(shí)核心區(qū)主要?dú)淙紵a(chǎn)物外圍區(qū)物質(zhì)主要未經(jīng)燃燒氫核心熄火恒星失去了輻射能源便要引力收縮起關(guān)鍵作用因素核燃燒階段結(jié)束表明恒星內(nèi)各處溫度都已低于該處引起點(diǎn)火所需要溫度引力收縮使恒星內(nèi)各處溫度升高實(shí)際上尋找下次核點(diǎn)火所需要溫度引力收縮使恒星內(nèi)各處溫度全面升高主序引力收縮首先點(diǎn)著核心區(qū)氦(點(diǎn)火溫度高太多)而核心與外圍之間氫殼氫殼點(diǎn)火核心區(qū)處于高溫狀態(tài)而仍沒(méi)核能源繼續(xù)收縮時(shí)由于核心區(qū)釋放引力位能和燃燒氫所釋放核能都需要通過(guò)外圍燃燒氫層必須劇烈地膨脹即讓介質(zhì)輻射變得更透明而氫層膨脹又使恒星表面溫度降低了所光度增加、半徑增加、而表面變冷過(guò)程過(guò)程恒星從主星序向紅巨星過(guò)渡過(guò)程進(jìn)行定程度氫區(qū)心溫度達(dá)氫點(diǎn)火溫度于又過(guò)渡新階段--氦燃燒階段 恒星心發(fā)生氦點(diǎn)火前引力收縮使密度達(dá)了103g.cm-3量級(jí)時(shí)氣體壓力對(duì)溫度依賴(lài)弱核反應(yīng)釋放能量使溫度升高而溫度升高反過(guò)來(lái)又加劇核反應(yīng)速率于旦點(diǎn)火快會(huì)燃燒十分劇烈至于爆炸種方式點(diǎn)火稱(chēng)"閃?quot;因此現(xiàn)象上會(huì)看恒星光度突上升大來(lái)又降低 另方面當(dāng)引力收縮時(shí)密度達(dá)103g.cm-3量級(jí)此時(shí)氣體壓力正比與溫度點(diǎn)火溫度升高導(dǎo)致壓力升高核燃燒區(qū)會(huì)有所膨脹而膨脹導(dǎo)致溫度降低因此燃燒能穩(wěn)定進(jìn)行所兩種點(diǎn)火情況對(duì)演化進(jìn)程影響同 恒星發(fā)生"氦閃光"之又演變呢閃光使大量能量釋放能把恒星外層氫氣都吹走剩下氦核心區(qū)氦核心區(qū)因膨脹而減小了密度氦有能其正常燃燒了氦燃燒產(chǎn)物碳氦熄火恒星有碳核心區(qū)氦外殼由于剩下質(zhì)量太小引力收縮已能達(dá)碳點(diǎn)火溫度于結(jié)束了氦燃燒演化而走向熱死亡 由于引力塌縮與質(zhì)量有關(guān)所質(zhì)量同恒星演化上有差別 旦停止了核燃燒恒星必定要發(fā)生引力收縮因恒星內(nèi)部維持力學(xué)平衡壓力與溫度相聯(lián)系因此恒星?quot;終"平衡位形必須"冷"平衡位形即壓力與溫度無(wú)關(guān) 主序星核心H耗盡離開(kāi)主序階段開(kāi)始了歷程結(jié)局主要取決于質(zhì)量對(duì)于質(zhì)量小星體由于質(zhì)量小物體內(nèi)部自引力并重要固體內(nèi)部平衡正負(fù)離子間凈庫(kù)侖引力于電子間壓力來(lái)達(dá)平衡 當(dāng)星體質(zhì)量大些直自引力忽略時(shí)時(shí)自引力加大了內(nèi)部密度和壓力壓力加大物質(zhì)發(fā)生壓力電離從而逐漸固體電約束瓦解而過(guò)渡等離子氣體加大質(zhì)量即加大密度此時(shí)壓力于溫度無(wú)關(guān)從而達(dá)種"冷"平衡位形等離子體內(nèi)電子動(dòng)能大足物質(zhì)內(nèi)部引起β衰變: 里p原子核質(zhì)子樣反應(yīng)大致密度達(dá)108 g.cm-3時(shí)候逐漸地負(fù)離子體原子核變富子核原子核出現(xiàn)過(guò)多子導(dǎo)致核結(jié)構(gòu)松散當(dāng)密度超過(guò)4×1011g.cm-3子開(kāi)始從原子核分力出來(lái)成自由子自引力于子間壓力達(dá)平衡當(dāng)質(zhì)量變大使子氣體間壓力已能抵御物質(zhì)自引力而形成黑洞由于大多數(shù)恒星演化階段使得質(zhì)量小于初始質(zhì)量例恒星風(fēng)"氦閃光"超新星爆發(fā)等們會(huì)恒星丟失大百分比質(zhì)量因此恒星終局并憑初始質(zhì)量來(lái)判斷實(shí)際上取決于演化進(jìn)程我們得出樣結(jié)論8→10M⊙下恒星終間拋掉部分或大部分質(zhì)量而變成白矮星8→10M⊙上恒星終通過(guò)星核引力塌縮而變成子星或黑洞,也說(shuō)質(zhì)量太陽(yáng)1.44倍--2兩倍恒星終成子星質(zhì)量太陽(yáng)兩倍上恒星終成黑洞