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恒星形成之谜（第1页）

恒星形成之谜

绚丽的繁星，永远是夜空中最美丽的一道景致。

恒星是指宇宙中靠核聚变产生的能量而自身能发热发光的星体。过去天文学家以为恒星的位置是永恒不变的，以此为名。但事实上，恒星也会按照一定的轨迹围绕着其所属的星系的中心旋转。恒星是宇宙中最基本的成员。太阳就是一颗典型的恒星。

恒星是由内部能源产生辐射而发光的大质量球状天体。在星际空间普遍存在着极其稀薄的物质，主要由气体和尘埃构成。星际物质在空间的分布并不是均匀的，通常是成块地出现，形成弥漫的星云。星云中3／4质量的物质是氢，处于电中性或电离态，其余约1／4是氦以及极少数比氦更重的元素。在星云的某些区域还存在气态化合物分子，如氢分子、一氧化碳分子等。如果星云里包含的物质足够多，那么它在动力学上就是不稳定的。在外界扰动的影响下，星云会向内坍缩并分裂成较小的团块，经过多次的分裂和坍缩，逐渐在团块中心形成了致密的核。当核区的温度升高到氢核聚变反应可以进行时，一颗新恒星就诞生了。

现代天体演化理论认为，星际物质的吸积形成原恒星。当内核温度不断增高，密度不断增大，直到质子一质子反应或碳循环反应开始时，原恒星便产能而发出辐射，成为恒星。正常恒星在主星序阶段度过整个生命史的绝大部分时间。随着内核的氢燃料枯竭，恒星外壳膨胀，光度增大，颜色变红而成为红巨星。此后的变化要看恒星的质量、角动量以及它是否为密近双星的成员而定。对于单星，当红巨星的外壳消散，残存质量小于1．3个太阳质量，它将变成高密度的白矮星。若剩余质量在1．3～2．0太阳质量之间，则会进一步坍缩为致密的中子星。若残存质量大于2．0个太阳质量，则根据理论将会坍缩到史瓦西奇点，形成一个黑洞。对于密近双星的两个子星，由于在演化过程中有物质交流，两子星各自的形态和结构都在迅速改变。当一子星演变为白矮星，又吸积另一子星的物质时，白矮星会爆发为新星或其他类型的激发变星。密近双星的演化还有可能导致灾变爆发，即一子星因失去平衡而变成超新星。坍缩的残核可能成为高速自转并向外发射射电、光学和（或）x射线等波段辐射的脉冲星。

不同恒星的直径差别非常巨大。白矮星的半径约为太阳的百分之一量级，即地球半径的量级。中子星的半径理论值通常取为约10千米。红超巨星参宿四的半径约为太阳的900倍左右，比火星绕日轨道半径大得多。食双星仙王座VV中的红超巨星半径约为太阳半径的1600倍，比木星绕日轨道半径还大。某些红外星的半径大概比红超巨星还要大。

恒星的结构从里往外，分为光球、色球和星冕。正常恒星的大气处于流体静力平衡态。光球之下直到内核中心叫恒星内部。内部结构用压力、温度和密度随深度的变化表示。恒星内核以核反应方式产能。