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        恒星誕生的定性描述

        2011-07-21 06:37:26
        科技與生活 2011年13期
        關鍵詞:團塊塵埃引力

        在星系之間,由于受密度波的作用,大量的寒冷星際氣體和塵埃積聚之處就會產生暗星云。如獵戶座M42、M43中間就有暗星云。暗星云內含有某些團塊,積聚著所謂額外的氣體和塵埃。由于這些額外的物質具有比平均引力稍高,那么引力較大的團塊可以吸引附近的氣體和塵埃。引力較大的團塊所集攏之氣體和塵埃使質量和引力再增大,又可以從其周圍吸引更多的氣體和塵埃,致使團塊變得更大,吸引的物質更加增多,通常把這種自吸引的過程稱為引力吸積。

        團塊的逐漸增大就可以形成為一個巨大的天體,這個天體所含的星際物質的質量很可能有很多個太陽質量。通常把這種天體稱為球狀體??梢哉J為球狀體是恒星的胚胎。

        球狀體雖然出自于暗星云,卻比暗星小得多、暗得多、稠密得多。球狀體很難發(fā)現,只有當球狀體碰巧位于明亮星云背景之前才可能被觀測到。最小的球狀體的直徑有一萬億千米,比太陽系的直徑差不多要大100倍。

        從球狀體可以誕生出恒星來。由于數以千萬億噸的氣體從各個方面向內壓縮,使球狀體處于不穩(wěn)定狀態(tài)。當球狀體支撐不住一層層氣體的重量而收縮??焖俚厥湛s使球狀體核心區(qū)的壓力和密度呈現出極大的狀態(tài),致使球狀體中心區(qū)的收縮過程放慢,當內部氣體壓力強大到足以支撐住其上面物質的重量之際,球狀體內核的收縮即將停止。處于這種流體靜力平衡狀態(tài)的相當穩(wěn)定的球狀體內核的出現,標志著一顆原始恒星的誕生。

        從溫度上看,球狀體內部溫度開始為50K或小于50K。當球狀體收縮形成恒星之際,氣體在引力影響下受到壓縮,引力能轉換為熱能,原始恒星核心的溫度逐漸上升。最后原恒星出現一個熾熱的核心而其外層仍然很冷。由于原恒星的核心比它的表面熱,并且熱量以對流的方式從原恒星的核心向外傳輸,熾熱的物質緩慢上升,等量的冷物質下沉形成對流,形象地說,就像放在火爐上的一鍋湯一樣,上下進行熱交流。

        由于原恒星內部的壓力和密度增大,對流作用不再是傳輸能量的有效方式。當核心的對流運動停息之際,輻射成為能量向外傳輸的主要方式,進而在原恒星核心出現輻射平衡。

        由于緩慢收縮,原恒星核心區(qū)壓力和溫度以及密度隨之增大,致使出現氫原子核熔合。當核心溫度高達四百萬度時,氫核不僅被擠壓得十分緊密而且運動得十分快,其結果是它們能夠相互碰撞并且粘附在一起。這種所謂氫燃燒的核反應的點火事件屬于恒星誕生過程的結果。原恒星此時能源的來源,便依靠熱核聚變方式來供應能源。目前天體物理學家們發(fā)現了許多新生的恒星團,年輕星團NGC2264周圍分布著暗星狀物質就是其中例證之一,可以認為,在這些年輕的恒星的核心區(qū),核反應剛剛開始點火。

        《恒星大千世界》

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