一旦星体供氢量降低会发生什么现象?

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一旦星体供氢量降低会发生什么现象?
科学家们认为,星体是靠氢化作用释放能量的,其中也包括太阳。这渐渐成了一个重要的课题。一般说来,太阳及所有的星体都蕴藏着巨大的氢资源,但它并不是取之不尽,用之不竭的。那么,伴随着氢资源的减少,会发生什么现象呢?
似乎有这种可能,即随着某个星体氢资源的逐渐衰减,其产生的能量也会减少,于是,星体就会冷却下来,也就没有能力抗衡引力的作用,此时,它的体积会不断地收缩,最后变成一个又冷又坚实的物体——一个死去的星体。事实上,这种现象到一定时候是会发生的。但也有相当多的星体是在其消失的中期就发生了这种变化。这种星体的等级理论首先出现在丹麦天文学家伊捷那·赫茨希普鲁的著作中,他首次引入了绝对星级的概念。
赫茨希普鲁发现,有些星能发出略带红色的光,其绝对星级值极高,因而显得暗。但其他的星体,绝对星级值较低,因此就非常亮。而介于两者之间的星体,他却一无所获。
如果星体略带红色,那是一个稳定的信号,说明星体的表面比较冷,其温度不会超过 2000℃。这样的星体若属于主星族,一定是小质量的星体,我们称之为“红矮星”。这种红矮星在宇宙间比比皆是。宇宙间约有 3/4 的星体属于这种星体。那些明亮的红色星体蕴藏着许多谜。它们的星体表面的温度也是低的,单位面积上发出的光比太阳单位面积上发出的光弱得多。可实际上,它们放射出的光芒依然十分强烈。唯一能解释这一现象的原因是,这些明亮的红色星体比太阳大得多,我们称这类星体为“红色巨星”。
早先,我们曾认为这些红色巨星在冷缩过程中形成一些星群,刚诞生的星群会逐渐变小,同时也变得更热一点。然后,再继续冷缩下去,就变得很暗了,直到成为红色矮星群为止。但事实并非如此,因为它们释放出大量的光和热,以至于不能直接形成这些星群,而是在它们核心的位置上构成了一个原子核的熔炉。天文学家们进一步研究了核中心的氢化过程。他们发现红色巨星的演化过程不是在星体生命的早期发生,而是在晚期。
天文学家们还发现,氢聚合成氦,氦聚集在核的中心,形成“氦核”。氢化过程继续在“氦核”的周围进行,这个核心变得更加坚实,它收缩得更紧,但它的温度也在缓慢地上升。因此,随着聚合过程的进行,星体的温度是升高了,而不是降低了。
当星体核心的温度达到一定程度时,氦进一步合成为诸如二氧化碳、氧之类结构更为密实的物质。在这整个合成的过程中,将产生大量的热。但此时核外围的氢化过程仍在进行。两者加起来的热量比抗衡吸引力所需要的热大,于是星体就要膨胀。随着星体膨胀,热量在大面积上扩散,所以它的表面变冷。当表面的所有部分都冷却下来后,这个星体就变成红色的了。但如果要算总热量,则在整个膨胀后的表面上分布的热量还是比膨胀前的热量多。
有些星体的膨胀是间歇性的,时而膨胀,时而收缩,接着再膨胀,再收缩,如此下去,膨胀仍会占优势。对于这种膨胀和收缩的星体也可 用变星来称呼。当星体变成红色巨星时,它也就离开了主星序排列。我们最熟悉的一颗红色巨星是“猎户星座”中的“参宿四”,“参宿四”的直径有 11 亿公里,是太阳直径的 800 倍。若“参宿四”在太阳所在的位置发光,它将把整个太阳系包容在内。

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