展示目的及科学原理
通过选择不同质量恒星,观看它们最终不同的归宿,理解宇宙天体形成和演化过程,了解不同质量恒星的绚烂一生。
操作方式
(1)诞生:在广袤的太空中,有着许许多多极其巨大的“云”,它们由非常稀薄的气体和尘埃组成,其中最主要的成分就是最简单的化学元素——氢。之后,星云中的气体和尘埃,由自身的万有引力驱使,不断地往一块儿聚集。于是,云的体积变得越来越小,密度越来越大,同时温度也不断地升高。当云的中心温度超过700万开尔文时,那里就会发生每4个氢原子核聚合成1个氦原子核的反应,也就是所谓的“热核聚变”,同时释放出巨大的能量,一颗新的恒星就这样诞生了。
(2)不同质量恒星的燃烧:处于主序星阶段的恒星,自身的引力和从内向外的辐射压力势均力敌,所以恒星既不收缩也不膨胀,处于平衡状态,亮度也基本保持不变。此外,不同质量的恒星处于主星序阶段的时间也互不相同:质量特别大的恒星就如同特大型的核燃烧炉,内部的热核聚变反应非常猛烈,核燃料消耗得特别快,很快就烧完了,因此这类恒星很快便进入衰退阶段;相反的,小质量恒星内部的热核聚变进行得比较平缓,核燃料消耗得很慢,所以此类恒星衰退时间会更长。
(3)归宿:不同质量的恒星进入衰退期会有不同的归宿。
①0.6~2倍太阳质量的恒星会变成红巨星,随后0.6~1.44倍太阳质量的红巨星会坍缩成白矮星,1.44~2倍太阳质量的红巨星会坍缩成中子星。
②大于2倍太阳质量的恒星则会变成超巨星,到达一定临界点后产生超新星爆炸,爆炸中心的坍缩又会有不同的归宿。2~8倍太阳质量会坍缩成白矮星,8~25倍太阳质量会坍缩成中子星,而大于25倍太阳质量则坍缩成黑洞。
如果恒星死亡会变成什么?展品重点展示不同质量的恒星死亡后的最终的四种走向。
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