恒星演化的一般进程是怎样的?

恒星演化的一般进程是怎样的?

恒星演化伴随着恒星的整个生命周期。依据恒星的质量,它的寿命从几百万年(最大质量)到万亿年(最小质量)。所有的恒星都诞生于气体和尘埃云的塌缩,通常被称为星云或分子云。在数百万年的过程中,这些原恒星慢慢稳定到平衡状态,成为主序星。之后的演化主要依赖于恒星的质量和元素丰度。

恒星在一生的演化中总是试图处于稳定状态(流体静力学平衡和热平衡)。当恒星无法产生足够多的能量时,它们就无法维持热平衡和流体静力学平衡,于是开始演化。

恒星的一生就是一部和引力斗争的历史!

不同质量恒星的寿命

恒星的一生

不同质量恒星的演化方式

1. 低质量(2.25倍太阳质量以下)恒星的演化

低质量恒星的一生

2. 较高质量(>=2.25太阳质量)恒星演化

与低质量恒星演化的主要区别

恒星内部的H燃烧通过CNO循环进行,内部温度更高,辐射压对维 持恒星的力学平衡起更大的作用,主序寿命更短。

He核不再是简并的,C和更重元素的燃烧可以进行。

核心区核反应产生的能量主要以对流的方式向外传递。

2.1 中等质量恒星演化(下图黄线)

2.2 高质量恒星演化

演化表现 :

O型星→蓝超巨星→黄超巨星→红超巨星→超新星

恒星内部物理过程:

核心H枯竭→壳层H燃烧

→核心He燃烧→核心He枯竭

→壳层He和H燃烧

→核心C燃烧→核心C枯竭

→壳层C、He和H燃烧

→O, Ne, Si燃烧 …→Fe核

随着核心核反应的进行,最终会形成洋葱状的结构,当核心的Fe核不断积累,核心核反应终止,伴随着猛烈的核塌缩。达到一定条件将发生II型超新星爆发→最终生成中子星。

2.3 特大质量恒星演化

演化过程

O型星→蓝超巨星→(红超巨星)→WR星→Ib/Ic型超新星 + 中子 星/黑洞

特大质量恒星的一生

不同质量的恒星的命运

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