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恒星爆炸 是什么

恒星爆炸的真正原因是什么?为什么恒星会爆炸

admin admin 发表于2022-08-31 12:37:01 浏览183 评论0

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恒星爆炸的真正原因是什么

是恒星物质在引力作用下收缩所致。

大质量恒星在演化后期,恒星外层向外膨胀,成为红巨星或红超巨星,而内核却因为核聚变反应停止,会在引力作用下收缩。恒星物质越向内,原子量越大;越向外,原子量越小。

恒星物质在发生核聚变反应时,越轻的元素(原子量越小)越容易发生;越重的元素(原子量越大),原子核越不容易发生聚变。当大质量恒星中心物质经过聚变反应,生成铁后,就不能再聚变了,恒星核内的核聚变反应就会停止。从核心向外,各种元素成层状分布,各种仍在进行的核聚变反应发生在各层的交界面上,整个恒星就像一个巨型的“洋葱头”。如下图。-恒星爆炸

恒星是依靠内部核聚变反应产生的向外的辐射压与向内的引力相平衡而保持稳定的。一旦中心的核聚变反应停止,向外的,用于平衡引力的辐射压就不存在了,引力就会占上风,于是内部的恒星物质就会向内收缩,使中心密度升高,铁被压缩成一个紧挨着一个地排列着,这种状态叫“电子简并态”。由于原子被压缩成一个紧挨着一个地排列,所以由铁形成的恒星核已经不能被继续压缩了。-是什么

随着外层各种核聚变反应的进行,各种核“原料”越来越少,恒星向外膨胀得越来越厉害,温度和密度的下降,终会使所有的核聚变反应都停止。于是,向外的辐射压完全消失,引力的作用已经不可阻挡,恒星核心以外的物质都开始向中心坍缩,这个现象称为“铁心灾变”。就像自*由落体一样,这种坍缩一开始并不快,但会越来越快,到外层物质接近恒星核时,其速度已经增大到接近光速,并最终撞击到恒星核上。但恒星核是由电子简并态的铁构成的,不可压缩,这些物质就像撞到一堵无比坚硬的墙。于是,这些撞击物质就会在作用力反作用力作用下,以几乎相同的速度,反向冲出恒星,一场毁灭恒星的内爆发生了。这就是超新星爆发。-恒星爆炸

超新星爆发是一颗大质量质量生命的终结。在超新星爆发中,恒星成为一团星云,中间会留下一颗密度极高、体积极小的中子星或黑洞。

为什么恒星会爆炸


一些大质量的恒星,它的内部像一个巨大的不断燃烧着的热核反应炉。其里层,即星核以氢为燃料,氢燃料耗尽后,氦开始燃烧,其后是碳、氧,直到硅。每当恒星核心一种燃料用完后,星核缺少能量时便开始收缩,收缩时释放出更大的引力能,使星核内部达到更高的温度,一直高到下一种燃料的点火温度,接着开始新的燃烧。到恒星的晚年,变得越来越不稳定,热核反应一轮接着一轮,温度越来越高,反应的速率一次比一次加快。当内部燃料耗尽、燃烧停止时,恒星的核心开始发生灾难性的坍缩,坍缩的过程极为短暂,几乎不到一秒钟。这突发的坍缩引起巨大的内部压力,就像突然用猛力挤压一个气球一样,逼迫着恒星星核的包层,包层被迅速加热,危及着包层内的“火药库”--氧、氢、氖等轻元素,这些轻元素正是恒星爆炸所需要的核燃料,最终导致整个恒星爆炸,从而形成超新星爆炸。
-是什么

恒星死亡后的三种形态 为什么会爆炸

  宇宙中所有的生物不可能永远存在,也会有死亡的一天,恒星也不例外,恒星死亡后会以是三种形态存在,有些恒星死亡后甚至会爆炸,那是为什么呢?那么下面就由 星座知识 为大家揭晓下原因吧!一起来看看吧!-恒星爆炸

   问:恒星死亡后的三种形态
  答:白矮星、中子星、黑洞

  我们常常把恒星的主序星阶段的终结看作恒星的死亡,恒星死亡后最终会变成白矮星、中子星、黑洞等三者之一。
  怎样的恒星死亡后才会变成白矮星呢?想要死亡后变成白矮星,该恒星就必须是中小型恒星,在死亡过程中形成星壳和星核两部分,星壳向外抛射出去,星核向内坍缩,如果星核质量不大于太阳质量的1.44倍,就会形成白矮星。白矮星在高压下,原子被压碎,电子会脱离轨道变成自由电子。
  一般来说,这样的恒星死亡前的质量大约在太阳质量的8~10倍以下。根据理论推测,白矮星大概占总恒星数的10%左右。
  而恒星想要变成中子星,那它的质量就必须在太阳质量的8~10倍以上,30倍以下,这样才能保证恒星在死亡时发生超新星爆炸,爆炸后内核的质量保持在1.44~3.2倍太阳质量之间,最后在高压下,不仅原子被压碎,原子核也被压碎,质子和电子结合形成中子,最后,所有的中子压缩在一起形成中子星。
  中子星并不是恒星的最终状态,它还可以进一步演化。当它的能量量消耗完以后,中子星将变成不发光的黑矮星。白矮星其实也可以变为黑矮星,只是时间比较长,需要200亿年。
  下面我们说恒星死亡后的最后一种状态,也是最神秘和未知的状态:黑洞。
  想要在死亡后变成黑洞,那该恒星死亡前的质量就必须在太阳质量的30倍以上,且爆炸后内核质量在太阳质量的3.2倍以上,这样才能形成神秘而又未知的黑洞。-是什么

   恒星死亡后为什么会爆炸
  恒星中有类行星叫做僵尸恒星,所谓的僵尸恒星是指已经快要死亡或者已经死亡的恒星,但是它还存在着某些活动迹象。当僵尸恒星在死亡之前,都会用剧烈的爆炸来结束一切,另外也有一种可能就是僵尸恒星通过吞噬周围的物质而起死回生。这一种恒星可能是先内部坍塌,而表面却看不出什么破绽,但之后,恒星内部发生大爆炸,之后内外都产生爆炸,最后消失。-恒星爆炸

恒星为什么会爆炸,爆炸后为什么变黑洞

天文学家曾经看到一颗恒星直接变成黑洞

大多垂死的恒星会爆炸,更具体来说是超新星爆炸。但科学家发现一颗恒星悄悄消失了,它跳过超新星阶段,直接进入黑洞。这一发现不仅教会了我们更多有关恒星的知识,而且还可能揭示宇宙中一些巨大黑洞背后的奥秘。

直接进入黑洞,不通过

俄亥俄州立大学的科学家们,已经观察离我们2200万光年远的星系一段时间了。这个命名为NGC 6946绰号为“烟花星系”的星系,科学家可以通过大双筒望远镜(LBT)观测到大量超新星。

2009年,科学家注意到一颗名为N6946-BH1的恒星开始减弱。2015年,这颗恒星消失了,没有大的闪光,没有史诗般的超新星,它就这样消失了。科学家们得出结论说,它没有消失,反而变成了黑洞,科学家们通常认为,这种情况只有在超新星爆炸后才能发生。科学家恰当地称这种不寻常的轨道为“大规模失败”,并将其结果发表在《皇家天文学会月刊》上。-是什么

恒星N6946-BH1消失之前和之后,通过内爆形成一个黑洞而消失在人们的视线之外。

图片:美国国家航空航天局, 欧空局和科哈内克(奥克拉荷马州立大学)

俄亥俄州立大学天文学教授兼研究员克里斯托弗·科查内克在新闻稿中说:“典型的观点是,恒星只有经过超新星之后才能形成黑洞。要是一颗恒星没达到超新星状态,却还能形成黑洞,这将有助于解释为什么我们看不到来自最大质量恒星的超新星。”-恒星爆炸

这颗命中注定的恒星,命名为N6946-BH1,质量是太阳的25倍。从2009年开始它开始变得暗淡。但是到2015年,它似乎已经消失了。通过仔细的排除过程,研究人员根据观察结果最终得出结论,这颗恒星一定已经成为黑洞。这可能是宇宙中超大质量恒星的命运。-是什么

图解:黑洞产生过程

图片:美国国家航空航天局, 欧空局和.杰弗里斯(太空望远镜科学研究所)

关于黑洞,这可以告诉我们什么

科学家仍然不知道恒星经历大质量失败的频率如何,但研究人员斯科特·亚当斯预测,大质量恒星中的10%到30%恒星都会发生大质量失败。

这些发现可能有助于解释超大质量黑洞的起源,因为如果不需要超新星,它们可能更容易形成。这是因为超新星的爆炸最终会爆破恒星的外层,留下的质量会减少,从而形成黑洞。如果没有超新星的参与,那么更多的恒星质量可以转化为更大质量的黑洞。-恒星爆炸

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相关知识

黑洞是时空展现出引力的加速度极端强大,以至于没有粒子,甚至电磁辐射,像是光都无法逃逸的区域。广义相对论预测,足够紧密的质量可以扭曲时空,形成黑洞;不可能从该区域逃离的边界称为事件视界 。虽然,事件视界对穿越它的物体的命运和情况有巨大影响,但对该地区的观测似乎未能探测到任何特征。-是什么

作者:Stephanie Bucklin

恒星为什么会爆炸


恒星最小的质量大约为太阳的百分之几,最大的约有太阳的几十倍.太阳质量为1.98×10^30kg。
所有恒星都是些靠引力维持在一起的气体球。如果唯一起作用的力只有引力,那么恒星会因自身巨大的重量很快向坍缩,要不了几小时便会消亡。没有发生这种情况的原因在于向内的引力被恒星内部温度特别高的压缩气体产生的向外的巨大压力所平衡了.在这样高的温度下,氢的同位素一直在进行聚变,聚变成氦是为恒星提供能源的主要反应,这种反应要求很高的温度来克服作用于核之间的电斥力。聚变能可以使恒星维持几十亿年,不过核燃料迟早会越来越少,从而使恒星反应堆开始萎缩。
恒星是在进行激烈的核聚变,即H2+H3=He4+n1(质子),温度约7000度。像有很多连续不断的氢弹一样在进行爆炸聚合反应一样,所以才能发光的
-恒星爆炸

为什么有的恒星在即将灭亡时会爆炸

只有大质量恒星会这样。叫“超新星爆发”。

超新星爆发是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸度极其明亮,过程中所突发电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系,并可持续几周至几个月(一般最多是两个月)才会逐渐衰减变为不可见。在这段期间内一颗超新星所辐射的能量可以与太阳在其一生中辐射能量的总和相媲美。-是什么

恒星通过爆炸会将其大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散,并向周围的星际物质辐射激波。这种激波会导致形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构,这被称作超新星遗迹。如著名的“蟹状星云”,就是在1054年一颗超新星爆发中形成的。-恒星爆炸

蟹状星云

恒星是以核聚变反应产生的向外的辐射压与恒星本身质量产生的向内的引力相等,来维持恒星的稳定的。恒星演化至晚期时,其内核都会收缩,外层都会膨胀,成为红巨星。

当大质量恒星形成红巨星时,同样是内核收缩,外层气体膨胀,成为比红巨星更为庞大的红超巨星。大质量恒星的内核的主要成分是铁。由于铁的质量远大于碳,因而引力比碳核要大得多,引力也大得多。当中心的铁足够多,且铁核以外的轻一些的氧、氖、碳、钠等元素的数量及温度已不足以维持继续聚变为铁时,这颗恒星的核反应就停止了。没有了核反应,就没有了抵抗物质向内压缩的辐射压,恒星物质就会以极高的速度向着恒星的铁核集聚而来。在接近铁核时,下落的速度甚至接近光速。但铁核是无比坚硬的,这些物质撞击到铁核时,等于是撞到了一堵无比坚硬的墙,于是,恒星物质就会以几乎相同的速度反向冲出恒星,形成无比剧烈的内爆。这个过程叫“铁芯灾变”。冲出恒星的物质温度极高,冲出的速度又极快,其光度在数小时到数天内可以增加数十万倍,就形成了超新星爆发。-是什么

在恒星物质向外极速扩散的同时,撞击铁核时带给铁核的能量,又使铁发生进一步的聚变,生成在恒星条件下无法生成的重元素,如钴、镍、铜、铂、银、金等,一直到铀、钍。其中的一部分会随着冲出的物质扩散到宇宙空间,成为形成其他星球的原料。我们地球上比铁重的元素就是这么来的。-恒星爆炸

如果超新星爆发后,中心剩余的质量大于3.2倍的太阳质量,在收缩时,引力就会大到连中子都会被压碎,密度会继续增加,体积在超强的引力作用下继续收缩,直到恒星核的表面脱离速度(类似于地球的第一宇宙速度)达到光速,它发出的光就会被它自己的引力拉回去而无法发射出来,外面的物质和辐射也会被它的引力吸引而落入其中,这颗恒星的核心就突然看不到了,只能感受到它的引力。这种天体就是“黑洞”。-是什么

所以,大质量恒星在即将灭亡时,肯定是会爆炸的。由于绝大多数的超铁重元素就是在超新星爆发中形成的,如果没有超新星爆发,就不会有地球,也不会有我们自己。

人类首次捕捉到恒星爆炸画面 恒星为什么会爆炸

这不是一两句话能说清楚的。

一,只有大质量恒星才会爆炸。二,恒星爆炸只会发生在演化末期,生命要结束时。

恒星是依靠内部核聚变反应产生的向外的辐射压与向内的引力相平衡来保持稳定的。大质量恒星引力强,外围物质就会在引力作用下拼命向内部收缩,所以必须用非常强的核聚变反应产生的向外的辐射压把外围物质向外推,恒星的内外才能平衡,恒星才能保持稳定。-恒星爆炸

大质量恒星形成后,首先发生的一定是氢骤变为氦的反应,产生的氦集中在恒星中心。氦聚集到一定量后,会继续收缩,温度和压力继续升高,氦也开始发生聚变反应,产生出碳,又向中心聚集。同时,氢聚变为氦的反应还在发生,只是发生的地点不是中心,而是在氦球的表面。碳聚集到一定程度后,再收缩,再聚变,形成氧、氖等,然后这些元素再在中心聚集,再收缩,再聚变。。。。每种一种聚变反应,都能产生出能量,用来与引力抗衡。但元素质量越大,聚变时产生的能量越少,所以为了产生足够多的能量,聚变就发生得越来越剧烈,一直到中心产生出第26号元素铁为止,聚变反应就停止了。因为铁是核内能最低,既不能继续聚变,也不能裂变。要让铁继续聚变,不但不能产生能量,还要向铁核内输入能量,而恒星中没有多余的能量提供能铁核,所以中心的聚变反应就停止了,铁就在中心越积越多,形成“呆滞核”。此时,恒星内部是这个样子的。-是什么

这张图没有按照比例画。实际上,此时的恒星外层仍在发生各种核聚变反应,把外层物质向外推,恒星在膨胀,变得非常大,叫红巨星或红超巨星。而内层由于聚变反应产能效率下降,在引力作用下持续收缩,内部各层越向下越小。-恒星爆炸

当外层物质膨胀到一定程度时,由于温度和密度下降,各层的聚变反应几乎停止。此时,恒星不再向外辐射能量,向外的辐射压消失或几乎消失,引力立即占上风,外层物质就会在引力作用下,以非常大的速度向内收缩,在接近内核时速度甚至可以达到数万千米/秒。但内部的铁核非常致密,已经无法被压缩了。当外围物质以极高的速度撞击到铁核时,仿佛撞到一堵无比坚硬的墙。这时的撞击可以近似地看做是完全弹性碰撞。于是,这些撞击物质在带给内核以极大的动能的同时,就会以几乎同样的速度反向冲出恒星。恒星爆炸就发生了。这个过程叫“铁心灾变”,产生的现象叫“超新星爆发”。-是什么

撞击的动能终于使铁达到了继续聚变的条件,于是,比铁重的一系列元素诞生了,如铜、铅、锌、金、银、钨、铱。。。一直到第92号元素铀。这些超铁元素中的相当一部分会随着超新星爆发冲出恒星内部,与外围物质一起以极高的速度散布在宇宙中,与原有的星际气体云混合起来,成为构成下一代恒星及行星的原料。-恒星爆炸

在超新星爆发中,一颗恒星的大部分质量都会以这种方式损失掉。计算显示,在超新星爆发中,恒星会损失其全部质量的70%以上。

当混合有上一代恒星物质的星际气体云重新引力凝聚形成星球时,这些来自于上一代恒星的物质也会掺合进去。我们的太阳系就是在这样的星际气体云中凝聚形成的,所以,太阳中有各种重元素。地球也是从中形成的,所以地球上不但有氢、氧、硫、铝、硅,还有铁、铜、钨、铱、金、银。。。铀。-是什么

地球是上一代恒星爆炸后的灰烬。我们都是上一代恒星爆炸后的灰烬。