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恒星的产生与演变上集

一九五五年

前苏联著名天文学家阿姆巴楚米扬提出了超密说

他认为恒星是由一种神秘的星前物质爆炸而形成的

具体的来讲

这种星潜物质体积非常小

密度非常大

但它的性质人们还不清楚

不过多数数学家都不能接受这种观点

与超密说不同的是

弥曼说

这种说法的主旨是认为恒星是由低密度的星际物质构成的

它的渊源可以追溯到十八世纪康德和拉普拉斯提出的星云假说

星际物质是一些非常稀薄的气体和细小的尘埃物质

它们在宇宙中各处构成了庞大的像云一样的集团

这些物质密度很小

每立方千米只有十的负八到十的负四次方克

其主要成分是百分之九十的氢和百分之十的氦

它们的温度为零下两百摄氏度到零下一百摄氏度

从观测来看

星云分为两种

被附近恒星照亮的星云和暗星云

它们的形状有网状

面包圈状等

这其中

我们所最为熟知

最有名的是猎户座的暗湾星云

其形状像一匹披着鬃毛的黑马的马头

因此也叫做马头星云

而美国科普作家阿西莫夫说

它更像是迪斯尼动画片中的大灰狼的头部和肩部

星云是构成恒星的物质

但真正构成恒星的物质量非常之大

构成太阳这样的恒星需要一个方圆九百亿千米的星云团

从星云聚为恒星

分为快收缩阶段和慢收缩阶段

前者历经几十万年

后者历经数千万年

星云快速收缩之后

半径仅为原来的百分之一

平均密度提高了一亿亿倍

最后形成了一个星胚

这是一个又浓又黑的云团

中心为一密集合

此后进入慢收缩阶段

也叫原恒星阶段

这时星胚的温度不断升高

高到一定的程度就要闪烁身形以表示其存在

并进入幼年阶段

但这时发光尚不稳定

仍然被弥漫的星云物质所包围着

并向外界抛售物质

随着射电技术的不断进步

人们对恒星起源问题有了更为深刻的认识

但就研究本身来说

还有许多细节并不清楚

特别是快收缩阶段

对其物理机制的认识还不够全面

还需要进行更加全面的观测和更为深入的研究

德国大哲学家康德曾提出过著名的时空悖论

强调人们关于宇宙有限与无限的理解必然存在着矛盾

古典力学创立者牛顿设想

宇宙像一个无边界的大箱子

无数恒星均匀的分布在这个既有限又空虚的箱子里

靠万有引力联系着

他的观点引出了有名的光度怪论

也就是奥尔伯斯杨谬

如果宇宙真的是无限的

恒星又是均匀的分布着

那么夜晚的天空将会变得无限明亮

相对论大师爱因斯坦于一九一七年提出了有限宇宙的模型

把宇宙看作是一个在空间尺度方面的有限闭合的连续区

并从宇宙物质均匀分布的前提出发

在数学上建立了一个前所未有的无界而有限

有限而闭合的四维连续体及一个封闭的宇宙

根据爱因斯坦提供的这个宇宙球模型推想

在宇宙任何一点上发出的光线都将会沿着宇宙时空曲面在一百亿年后返回它的出发点

人类目前的认识

实际上是把宇宙作为在时间上有起点

在空间上有限度的想象模型来对待的

宇宙的范围究竟是有限的还是无限的

现实的回答只能是

人们所能认识的宇宙还是极其有限的

只要人们找不到宇宙可以穷尽的迹象

那么就应该承认

对宇宙范围的探索是没有止境的

人类对恒星演化过程的了解

要比对恒星起源的认识更为全面和深入

经过恒星的幼年

恒星才真正成为一颗天体

年轻的恒星仍然在收缩

因此温度也仍然在升高

升到一千万摄氏度以上时

星系核心的氢元素开始进行聚变反应并释放能量

这样一来

恒星变得比较稳定

并进入青壮年期

人类对恒星的演化过程的科学研究中

最重要的成就是二十世纪初丹麦天文学家赫茨普龙和美国天文学家罗素对恒星光谱和光度关系的研究

他们将此绘制成图

人们称此图为赫磁普龙罗素图

简称为赫罗图

由此图可知

恒星要经过青壮年的主序星阶段和老年的宏聚星阶段

赫罗图非常直观

人们借此可以发现

在观测到的恒星中

有百分之九十是处于青壮年的主序星阶段

这个阶段是恒星经历最长的阶段

约有几亿年到几十亿年

我们的太阳也处于这个阶段

这时的恒星已经不再收缩了

燃烧之后的能量全部辐射掉

它的主要特征是

大质量恒星温度高

光度大

色偏蓝

小质量恒星温度低

光度小

色偏红

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