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时亮时暗的恒星:太阳的同胞兄弟

时间:2017/6/1 20:00:35 点击:

  核心提示:文章来源:科普中国-科学原理一点通  恒星的诞生  就在宇宙完成大爆炸的那一刻,物质不断向四面八方飞散,这其实就是宇宙的膨胀。在宇宙膨胀的过程中,各种物质由于密度微弱等差异,使得宇宙中各个部分的物质在...

      文章来源:科普中国-科学原理一点通

  恒星的诞生

  就在宇宙完成大爆炸的那一刻,物质不断向四面八方飞散,这其实就是宇宙的膨胀。在宇宙膨胀的过程中,各种物质由于密度微弱等差异,使得宇宙中各个部分的物质在引力的作用下,朝着附近物质密度稍高一点的地方集中,引力随着物质的集中而逐渐提高和增大,随着物质逐步集中,引力将变得越来越大,而引力越大则越会令物质更加集中,这个集中的过程便无法停止。每一处物质集中时的区域范围都非常大,甚至可能超过数十万光年。如此庞大的区域,最终形成的结构就是星系。

星系星系

  诸多物质集中在一处时,不同物质的密度就会越来越高,引力也会越来越强,最终形成各种大小不一、质量也毫不相同的巨大物质团。这种物质与分布在宇宙中的星系一样,都具有不均衡的特点;在物质团的内部,物质分布也会出现不均衡的情况,一些区域物质密度高,个别区域密度稍低,在密度稍微高的区域,引力会比较强,那么周围的物质就会继续向这一引力较强的地方集中。和星系形成的道理相同,这个过程一旦开始也无法停止,当物质在不断集中过程中,慢慢地形成了质量中心。此时物质会以该质量中心为核心,继续完成向内集中的过程,直至物质中心的密度越来越大,温度越来越高,当核心密度和温度达到氢核聚变的要求时,氢就开始进行核聚变反应,该物质团就产生了光和热,一颗恒星就这样诞生了。

  在以光年来计算的区域内,物质密度稍高一点的地方不仅一处,同样的道理,在每个区域内,形成的质量中心也不会只有一处,所以宇宙中的恒星有很多,并且大小、质量、密度也各不相同。

  太阳有没有同胞兄弟?

  太阳是地球生命的源头和保证,人类从未放弃过对太阳的探索和研究。最近天文学家指出太阳还有一个“同胞兄弟”,一颗类似太阳的恒星。科学家提到,在这颗兄弟恒星的周围,可能会有生命体的存在,因此,科学家们希望可以通过对该恒星的研究,来揭示太阳形成的过程。这颗恒星的质量比太阳大15%,位置在110光年外的武仙座星群中。肉眼观察不到,需要通过一些倍数较低的双筒望远镜进行观测,这颗恒星在织女座附近,科学家们称这颗恒星为HD 162826。

天文学家发现HD 162826疑为太阳失踪已久的亲族天文学家发现HD 162826疑为太阳失踪已久的亲族

  恒星在早期阶段形成过程中,可能会留下因碰撞而产生的大块碎片。这些碎片在宇宙空间中旅行,可能是这些碎片给地球带来了生命体,同时这些碎片也许能给其它星系带去生命,所以研究HD 162826,可能搜寻到其他生命源。

  为什么有的恒星有时候明亮,有时候晦暗

  在宇宙空间中有些星星比较特殊,它们的亮度在不停地变化,有的恒星从明亮到消失,变化明显,这些亮度有变化的星星,科学家们统称它们为变星。而变星又可以分为两类,一类是被宇宙中的其他天体遮挡住了,在遮掩下产生了明暗变化,这类变星我们称之为“食变星”;另一类则是因为恒星自身发生了物理变化,从而改变了自身的亮度,我们称之为“脉动变星”。

  食变星的产生,是一颗明亮一颗暗淡的恒星在相互绕转的过程中,暗星挡在了亮星前面,导致我们观测的亮度很小;当亮星挡在暗星前面时,我们将所观测到的亮度就次之,两颗星互不遮挡互不干扰的时候,我们就能够观测到它们最大的亮度。

  脉动变星的亮度则较为复杂。恒星内部发生的核聚变反应一刻也不曾停歇,核聚变所产生的能量不停地从恒星核心区传到其表面,然后再进一步辐射到宇宙中去,这就是恒星发光发热的本质。不过部分恒星在不断核聚变的过程中,开始变得不稳定。核反应所产生的能量远远超出所辐射出去的能量,恒星内部的温度不断增高,其压力也不断增大,整个星体开始向外膨胀。而这种膨胀又使得恒星的体积增大,所以在我们看来,这颗恒星就变得亮了起来。

  另一方面,这种膨胀使恒星内部的温度和压力不断下降,核反应的强度也随之降低。恒星的自身引力导致星体开始慢慢收缩,此时亮度会变暗。而收缩能够使恒星内部密度增大,密度增大导致温度升高,温度升高则又带来新一轮的核反应。这个周而复始变化,处于不断循环中。所以恒星会出现有规律的时明时暗变化,脉动变星的明暗变化很大,明暗之间可能达数千倍。

  在恒星形成的初期,核反应尚不稳定,同样会发生明暗变化的现象。有些恒星的生命终点会发生非常不稳定的明暗变化,有时可能会在短期内亮度增强上亿倍。

天文学家捕捉到恒星以超新星形式爆炸弥留时刻天文学家捕捉到恒星以超新星形式爆炸弥留时刻

作者:佚名 来源:网络
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