恒星的最高温度

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恒星的最高温度 在我们能观测到的恒星中, 99 % 以上都和太阳一样, 属于主序 星的一类。平时人们所说的恒星温度, 一般指恒星的表面温度。 任何恒星都具有一种在其自身的引力作用下发生坍缩的倾 向 , 当它坍缩时, 它的内部会变得越来越热。可当它的内部温度越来越高时, 就会发生一种膨胀的倾向。最后, 当坍缩和膨胀达到平 · 49 ·     衡时, 它便达到了某种固定的大小。一颗恒星的质量越大, 为了平衡这种坍缩所需要的内部温度就越大, 因而它的表面温度也就越高。 太阳是一颗中等大小的恒星, 它的表面温度为 6000℃。质量 比它小的恒星, 其表面温度也比它低, 有一些恒星的表面温度只有 2500℃左右。 质量比太阳大的恒星, 其表面温度也比太阳高, 可达 10000℃、20000℃, 甚至更高。在所有已知的恒星中, 质量最大、温 度最高、亮度最强的恒星, 其稳定的表面温度至少可达 50000℃, 甚至可能更高。也许可以大胆地说, 主序星的最高的稳定表面温 度可以达到 8 万℃。 为什么不能再高呢 ? 质量再大的恒星, 其表面温度会不会比 这还要高呢 ? 恐怕是不可能的。因为一颗普通的恒星, 如果具有 这样大的质量, 以至它的表面温度竟高达 8 万℃以上, 那么, 这颗恒星内部的极高温度就会使它发生爆炸。在爆炸时, 也许在瞬间 会发出比这高得多的温度, 然而当它爆炸之后, 剩下来的将是一颗更小更冷的恒星。 但是, 恒星的表面并不是温度最高的部分。热会从它的表面向外传播到该恒星周围的一层很薄的大气层中( 即它的“日冕”) 。 这里的热量从总量上说虽然不大, 但是, 由于这里的原子数量相比 是很少很少的, 以致每一个原子可能获得大量的热供应。又因为 我们以每一个原子的热能作为测量温度的标准, 所以日冕的温度 可高达 100 万℃。 此外, 恒星的内部温度要比其表面温度高得多, 若使恒星的外层能够战胜巨大的向里拉的引力, 就必须是这样。已经查明, 太阳 的中心温度大约是 1500 万℃。 显然, 那些质量比太阳大的恒星, 它们不但表面温度更高, 中 心温度也会更高。同时, 对于具有一定质量的恒星来说, 其核心的 · 50 ·     温度一般总是随着它的年龄的增长而越来越高。有一些天文学家 曾试计算出: 在整个恒星爆炸的前夕, 其核心温度可以达到多少度。其中估算的最高温度是 60 亿度。 那些不属于主序星的天体, 其温度有多大呢 ? 尤其是那些在 20 世纪 60 年代新发现的天体, 其温度可达到多少度呢 ? 例如脉 冲星的温度可达到多少度呢 ? 有些天文学家认为, 脉冲星实际上 就是非常致密的中子星, 这种中子星的质量虽然和一颗普通恒星 一样大, 但它的直径只有十几千米。这样的中子星的核心温度会不会超过 60 亿度这个“最大值”呢 ? 此外还有类星体, 有人认为类 星体可能是由数百万颗普通恒星坍缩而成的, 既然如此, 这种类星 体的核心温度又有多高呢 ? 所有这些问题, 迄今为止还没有人能够回答。

恒星的最高温度

在我们能观测到的恒星中, 99 % 以上都和太阳一样, 属于主序

星的一类。平时人们所说的恒星温度, 一般指恒星的表面温度。

任何恒星都具有一种在其自身的引力作用下发生坍缩的倾

向 , 当它坍缩时, 它的内部会变得越来越热。可当它的内部温度越来越高时, 就会发生一种膨胀的倾向。最后, 当坍缩和膨胀达到平

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衡时, 它便达到了某种固定的大小。一颗恒星的质量越大, 为了平衡这种坍缩所需要的内部温度就越大, 因而它的表面温度也就越高。

太阳是一颗中等大小的恒星, 它的表面温度为 6000℃。质量

比它小的恒星, 其表面温度也比它低, 有一些恒星的表面温度只有

2500℃左右。

质量比太阳大的恒星, 其表面温度也比太阳高, 可达

10000℃、20000℃, 甚至更高。在所有已知的恒星中, 质量最大、温

度最高、亮度最强的恒星, 其稳定的表面温度至少可达 50000℃,

甚至可能更高。也许可以大胆地说, 主序星的最高的稳定表面温

度可以达到 8 万℃。

为什么不能再高呢 ? 质量再大的恒星, 其表面温度会不会比

这还要高呢 ? 恐怕是不可能的。因为一颗普通的恒星, 如果具有

这样大的质量, 以至它的表面温度竟高达 8 万℃以上, 那么, 这颗恒星内部的极高温度就会使它发生爆炸。在爆炸时, 也许在瞬间

会发出比这高得多的温度, 然而当它爆炸之后, 剩下来的将是一颗更小更冷的恒星。

但是, 恒星的表面并不是温度最高的部分。热会从它的表面向外传播到该恒星周围的一层很薄的大气层中( 即它的“日冕”) 。

这里的热量从总量上说虽然不大, 但是, 由于这里的原子数量相比

是很少很少的, 以致每一个原子可能获得大量的热供应。又因为

我们以每一个原子的热能作为测量温度的标准, 所以日冕的温度

可高达 100 万℃。

此外, 恒星的内部温度要比其表面温度高得多, 若使恒星的外层能够战胜巨大的向里拉的引力, 就必须是这样。已经查明, 太阳

的中心温度大约是 1500 万℃。

显然, 那些质量比太阳大的恒星, 它们不但表面温度更高, 中

心温度也会更高。同时, 对于具有一定质量的恒星来说, 其核心的

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温度一般总是随着它的年龄的增长而越来越高。有一些天文学家

曾试计算出: 在整个恒星爆炸的前夕, 其核心温度可以达到多少度。其中估算的最高温度是 60 亿度。

那些不属于主序星的天体, 其温度有多大呢 ? 尤其是那些在 20 世纪 60 年代新发现的天体, 其温度可达到多少度呢 ? 例如脉

冲星的温度可达到多少度呢 ? 有些天文学家认为, 脉冲星实际上

就是非常致密的中子星, 这种中子星的质量虽然和一颗普通恒星

一样大, 但它的直径只有十几千米。这样的中子星的核心温度会不会超过 60 亿度这个“最大值”呢 ? 此外还有类星体, 有人认为类

星体可能是由数百万颗普通恒星坍缩而成的, 既然如此, 这种类星

体的核心温度又有多高呢 ?

所有这些问题, 迄今为止还没有人能够回答。

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天文科普

文学中的时间_奇点天文奥秘

2020-10-11 21:24:53

天文科普

创造性时间_奇点天文奥秘

2020-10-11 21:24:55

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