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恒星的形成与演化

## 恒星的形成与演化
 
恒星是由引力凝聚在一起的球型发光等离子体．在美丽的夜空中，我们所能看见的恒星，几乎都在银河系内．恒星的种类繁多，天文学家们又是如何研究恒星的呢？

1911 年，丹麦天文学家赫茨普龙（E．Hertzsprung，1873－1967）和美国天文学家罗素（H．Russell，1877－1957）先后发现恒星的光度与表面温度有一定的联系。他们把恒星的光度与表面温度分别作为纵轴和横轴，建立一个坐标系，如图5－3－9所示，这幅图后来被称为赫罗图．

![图片](/uploads/2026-02/900843.jpg)
 
 把大量的恒星根据其特点在赫罗图上标示出来，可以发现恒星的分布有一定的规律性。赫罗图从左上方到右下方沿着对角线附近呈带状密集分布的点，占已记录恒星总数的 $90 \%$ ，这条带上的恒星称为主序星。在赫罗图的右上方，有另一个恒星分布比较密集的区域，这里的恒星光度很大，但表面温度却不高，呈红色，且体积十分巨大，所以被称为红巨星．红巨星的上方是光度更大的超巨星．赫罗图的左下方也有一个恒星分布比较密集的区域，这里的恒星表面温度很高，呈蓝白色，光度却很小，且体积很小，所以被称为白矮星．赫罗图上的恒星分布反映了恒星演化的规律．

恒星的演化，一直是天体物理学中最基本也是解决得最好的问题之一。天文学家通过观测不同演化阶段的恒星，统计它们的特征，来推断恒星的演化规律．

如图5－3－10所示，一般认为，恒星是在由气体和尘埃组成的巨分子云中开始孕育的。一个巨分子云的质量可达太阳质量的数十万到数千万倍，直径最大可超过一百光年。巨分子云在环绕星系核心运动时，可能因为某些较为强烈的扰动，造成云内的物质向某些点聚拢，引发＂引力坍缩＂。在坍缩过程中，巨分子云分解为许多部分，其中一部分成为原恒星。

原恒星开始稳定的氢聚变反应之后，就进入主序星阶段．反映在赫罗图上，就是恒星会落在赫罗图中主序带的附近，具体的位置与恒星的质量有关。不同质量的恒星在耗尽核心中的氢元素之后，开始离开主序带。质量较小的恒星在离开主序带后，其核心的聚变反应停止，但包在核心外的氢壳层在核心坍缩时被点燃，并导致恒星外层向外膨胀演化为红巨星。而质量较大的恒星在其核心的氢耗尽后，其上的氦开始聚变，并点燃外面的氢壳层，演化为超新星．

依据恒星质量的不同，恒星死亡之后的残骸会形成不同类型的致密天体．质量与太阳类似的恒星经历红巨星阶段之后，散去外层物质，其核心的引力坍缩，会形成白矮星。质量较大的恒星，其核心坍缩的压力使电子被质子俘获，成为中子，若中子斥力能够抵抗引力，其核心最后形成中子星；如果中子斥力也不足以抵抗引力，其理论上的归宿是黑洞．

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