恆星是由非固態、液態、氣態的第四態等離子體組成的,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。
恆星的一生是怎樣的
恆星都是氣態星球。晴朗無月的夜晚,且無光汙染的地區,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1500-4000億顆,我們所處的太陽系的主星太陽就是一顆恆星。
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。
以太陽為例: 原恆星 → 主序星 → 紅巨星 → 白矮星 → 黑矮星。
質量小於0.08倍太陽質量:原恆星 → 褐矮星
大於1.44倍太陽質量:原恆星 → 主序星 → 紅巨星 → (超)新星 → 中子星(行星狀星雲)→ 黑矮星
大於8倍太陽質量:原恆星 → 主序星 → 紅巨星 → 紅超巨星 → 脈動變星 → 超新星 → 黑洞/中子星 → 黑洞蒸發/黑矮星
大於120倍太陽質量:核聚變過於劇烈,極不穩定,易解體
恆星有哪些特性
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。
矮新星和類新星變星的光度變化情況與新星類似,但變幅僅為2~6個星等,發亮周期也短得多。它們多是雙星中的子星之一,因而不少人的看法傾向於,這一類變星的爆發是由雙星中某種物質的吸積過程引起的。
耀星是一些光度在數秒到數分鐘間突然增亮而又很快回復原狀的一些很不規則的快變星。它們被認為是一些低溫的主序前星。
還有一種北冕座R型變星,它們的光度與新星相反,會很快地突然變暗幾個星等,然後慢慢上升到原來的亮度。觀測表明,它們是一些含碳量豐富的恆星。大氣中的碳塵埃粒子突然大量增加,致使它們的光度突然變暗,因而也有人把它們叫作碳爆變星。
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