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“恒星死亡”是什么意思,其死亡的原因是什么?
简单点说,恒星死亡,就是恒星核反应炉熄火了。
一般来说,能够在核心发生核反应(聚变)的星体才叫恒星。星体太小(小于太阳质量的8%),则内部压力不够,温度不够,不能引发氢聚合反应,都归类于褐矮星,勉勉强强算是“失败的”恒星。更小的,比如木星这种尺寸,即便是没有围绕主恒星,也只能算是行星,有个词叫“流浪行星”,也挺浪漫。
恒星的一生,从点燃核反应堆开始算,叫主序,大小不同,命运就不同,跟人一样一样滴。最大的蓝白星,事业轰轰烈烈热热闹闹,寿命短,幼儿园没毕业就完事,死时把自己炸成超新星,亮瞎你的钛金眼,剩下的看还有多少货,多的变黑洞,少点中子星,散尽余财,把辛辛苦苦生产的金属贡献出来为后代服务。小一点的矮星比如太阳,七八十亿年寿命,到时候会把外面的气壳抛出去,里面有个致密核心就是白矮星,靠毕生积蓄的热量慢慢冷却,以后会成为黑矮星。再小一点的聚变反应恒星叫红矮星比如比邻星,对社会没啥贡献,自己个儿慢慢悠悠活着,不招谁不惹谁,至于死亡,嗯,没那事,好像到现在还没有红矮星死过,比宇宙都活得长。
恒星死亡太重要了,没有一代代的死亡恒星贡献的重元素,就不可能有岩质行星,更不可能有生命。
人类欠它们一个致敬。
恒星是有演化周期的,它们不可能会永远进行核聚变来释放能量,总有一天这个过程会结束。于是,在天文学上,就认为恒星死亡了。既然恒星会死亡,那么,恒星也会诞生,宇宙中本来就不存在恒星。
在星系空间中,飘荡着很多主要由氢气和氦气组成的星云。当星云受到附近其他大质量天体的引力扰动,或者被超新星释放出的高能伽马射线击中之时,星云就会在某个较为致密的地方发生引力坍缩,吸引越来越多的物质,最终形成了质量很大的恒星。
作为恒星,它们的最主要特点是可以进行核聚变反应,这是它们的能量之源。恒星的第一阶段会把氢原子核融合为氦原子核,该过程可以产生大量的能量,这是太阳能够温暖地球的原因。这一阶段被称为恒星的主序阶段,在恒星的演化周期中,它们的大部分时间都是处在这个阶段。
在主序阶段之后,不同质量的恒星会有不同的演化进程。对于质量大于红矮星(太阳质量一半)的恒星,它们在消耗完可用的氢之后,接下来将会把氦原子核融合成原子序数更高的元素,而体积也会随之剧烈膨胀,结果演变为红巨星。对于质量大于一半太阳,小于8倍太阳的恒星,它们最多会进行到碳核聚变,此后核聚变反应完全停止,核心会坍缩为白矮星。而对于那些质量更大的恒星,它们会一直进行到铁核聚变,此后核聚变反应完全停止,并引发超新星爆炸,而核心会坍缩为中子星或者黑洞(取决于前身恒星的质量)。对于那些质量很小的红矮星,它们在燃烧完氢之后,直接会坍缩成白矮星。当恒星不再进行核聚变反应之后,它们就宣告死亡。
恒星之所以会死亡,是因为它们耗尽了使恒星发生融合的所有燃料,这也是为什么恒星如此炽热的原因。
恒星主要由氢和氦组成。他们将氢熔合成氦,这就是导致大量能量从恒星中排出的原因。然而,一旦恒星燃烧了所有的氢,恒星就会开始死亡。这颗恒星,试图维持生命的过程中,恒星将氦熔合成碳,一旦这种情况发生,碳就会融合到氧气中。在这个过程中,恒星开始膨胀,这就是我们所说的“红巨星”。
一旦将氧气融入铁中,一切都结束了。这颗恒星呼吸着它的最后一口气,因为它将驱逐它自身的外层,并留下了一颗密集的、地球大小的残余恒星,称为白矮星。
一旦发生这种情况,恒星就正式死亡了。核聚变不再发生,白矮星残骸在几十亿年后慢慢变成了黑矮星。
喷出的层层气体变成了一个新星,你可以在很远的距离之外看到美丽的气体排列。 这就是发生在像我们的太阳这样的中小质量的恒星身上的情况,但是较大的恒星有一个更戏剧性的变化。当它们死去时,它们会爆炸。排出的气体变成了超新星,甚至是超超新星,超超新星比普通的超新星大得多。大恒星要么留下中子星,要么留下黑洞。中子星是非常密集的物质球,但只有几公里宽。
恒星死亡是因为它们耗尽了那里的燃料。它有点像一辆汽车。一旦一辆汽车用完了最后的汽油,它就会停下来。
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这个问题很好,是一个很基础的问题。我们接下来一一解答。
恒星死亡是什么意思?
所谓恒星死亡这里的死亡并不是我们传统意义上的生物生命活动的停止。而是指恒星演化到末期而形成一种新型天体的状态。
这里的死亡更多的意思是从此之后这颗天体就不再属于恒星范围了,所以我们用“死亡”来形容这一过程!例如太阳会“死亡”成为白矮星,更大的恒星会“死亡”演化为中子星或者黑洞。
恒星为什么会死亡?
说到这个问题,我们就必须讲恒星演化为大家好好科普一下:
我们都知道恒星诞生于气体云,当每一颗恒星诞生时,都会将氢转化为其核内的氦。当恒星的核心耗尽了氢来融合时,它会快速收缩和升温,如果变得足够热和致密,就开始融合更重的元素。一旦氢燃烧殆尽,它就会变得足够热,将氦熔化成碳,与太阳相似的恒星也是如此走向灭亡。(形成白矮星)
而大约是太阳质量8倍(或更多)的恒星才能进入下一个阶段:碳融合(碳聚变)。最低质量超过太阳质量20倍的恒星,核心温度持续上升而后与更重的元素融合:从碳到氧、然后镁、硅、硫相继燃烧,最终形成铁、钴和镍的核心。因为融合这些元素会消耗更多的能量,所以核心内爆地方也就是核坍塌的超新星形成之地。
当然在质量超过了200-250倍太阳质量的恒星上,并不会发生超新星爆炸而是直接坍缩,即整个恒星消失,形成一个黑洞。
总之,恒星在演化末期因为自身质量的不同会变成:白矮星、中子星、夸克星(至今未发现)、黑洞这些特殊的天体。
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恒星死亡,就是说该恒星的内部聚变结束。
聚变结束后,以质量划线,恒星有下列结局。
一、红矮星。原恒星质量在太阳0.08至0.4倍,红矮星氢气耗光,形成氦球。逐步失去热量,最终形成黑矮星。
二、黄矮星。类似太阳。原恒星质量在太阳0.4至8倍之间,氢气耗光,氦聚变为碳,最终形成白矮星。以冷却发光,最后失去光芒,形成黑矮星。
三,巨星。原恒星质量在太阳8倍以上,30倍以下,氦聚变后依次形成氧氖等,最终形成铁核,超新星爆发,内核形成中子星。
四,超巨星。原恒星质量在太阳30倍以上,形成铁核后发生伽马射线爆,内核形成黑洞。
五,极超新星,两个或多个恒星发生合并,质量超过150倍太阳,最终将发生大爆炸,无残留星体存在。
日本在粒子物理,高能物理方面的水平在世界上如何?
粒子物理学又称为高能物理学,是物理学的一个分 支学科,研究比原子核更深层次的微观世界中物质的结 构性质,和在很高能量下这些物质相互转化的现象,以 及产生这些现象的原因和规律。随着研究的深入,粒子 物理研究的内容也在深化。粒子物理学是当代物理学发 展的前沿之一,将改变人们对自然的基本理解。粒子物 理研究挑战人类的预想,激励和推动着人类知识向着最 基本的层面发展。粒子物理学以实验为基础,同时又基 于实验和理论的密切结合。
粒子物理学进行的物质微观结构的研究是各学科研 究的基础。物质微观研究的成果和每一项进展在物理、 化学、材料科学、生物、医学、农业等都有重大应用。 粒子物理学实验的深入研究需要依靠高能量的加速器, 而高能量的加速器往往需要采用大量的先进技术,如超 导、精密机械、自动控制、计算机等的快速发展,这些 技术往往会在较短时间内对整个社会的高技术发展起到 很大的推动作用。
2009年,日本高能 加速器研究机构制定了未来5年发展路线图。
世界粒子物理学发文量排名前10的研究机构包括:
欧洲核子研究中心、中国科学院、美国费米国家实验 室、德国电子同步加速器研究所、俄罗斯核研究联合 所、美国布鲁克海文国家实验室、日本高能加速器研究 机构、美国洛斯阿拉莫斯国家实验室、日本京都大学、 美国康奈尔大学和北京大学。
从国家分布来看,这10个机构中有4个是美国的, 有2个是日本的,有2个是中国的,德国和俄罗斯各1 个。中国机构除中国科学院以外,北京大学以第10名的 身份跻身前10,共发表文章255篇。
1. 在世界上,粒子物理学领域专利申请最多的前10个机构。
2. 粒子物理学专利申请最多的前5个机构的技术领域分布;
3. 粒子物理学领域专利涉及的技术领域分析 ;
a.粒子物理学专利的技术焦点分布
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