總結恆星一生的歷史,我們可以畫出它的演化流程:
這就是恆星從生到死的發展過程。
值得注意的是,超新星爆發以後,相當多的物質重新轉化為星際物質,這表面上看來是簡單的迴圈,但是實際上經過一系列核反應以及超新星爆發,比較輕的元素已經合成了重元素,因此在從星際物質形成恆星,而又重返星際物質的時候,重元素的成分就增高了,所以這個過程不是簡單的迴圈和重複,而是新的條件下出現形式上相同、實質上不同的一個發展階段,是一個否定之否定的辨證發展過程。
恆星演化的研究是從赫羅圖開始的。現在我們回過頭來再看看赫羅圖,首先我們來看一個像太陽這樣的恆星在赫羅圖上的演化途徑,如圖所示。
在這張圖上,圓圈的大小表示恆星的大小,乍看起來,這張圖似乎和原來觀測到的圖並不一致,它的演化路徑並不是觀測得到的赫羅圖上的某一序列,但是我們應該注意,這裡的恆星演化路徑是對於一個恆星畫出的。把各種不同的星都畫上去,情形就不同了。初始質量不同的星,在赫羅圖上的途徑和程序是不一樣的。更重要的是,某一種星,在某一階段也就是赫羅圖上某一區域停留時間越長,我們看到這一區域的星便越多。這就像在展覽館裡,人們總是在那些大家感興趣的展品附近停留時間長,前進速度慢,正是在這些地方人最多,不就是這個道理嗎?如果我們畫出各種不同初始質量恆星的演化路徑,並且用線的粗細來表示停留時間的長短,也就是這種星出現的多少,再來觀看這幅圖的全域性,那正是根據觀測得到的赫羅圖的樣子,所以恆星演化理論完全符合觀測的結果。
恆星演化理論是建立在現代物理學的堅實的理論基礎之上的科學結果,它的發展是十分迅速的。在30年代,原子核反應理論的建立就已經突破了難關。但是由於它需要進行大量的數值計算,在理論體系形成以後,有一段時間,勞動是繁重艱苦的,進展是困難緩慢的。只是到了50年代和60年代,快速電子計算機的出現,大大加速了它的發展,現在恆星演化理論已經發展成為成熟的理論。
同太陽系起源和演化的研究相比,恆星演化理論的發展迅速而且順利得多。為什麼竟然對於遙遠的恆星比我們自己所在的太陽系的認識反倒更快得多呢?最根本的一條就是,太陽系只有一個,而恆星卻有千千萬萬。我們可以同時觀測到處在不同演化階段的恆星,看到恆星一生的全過程,空間的廣闊彌補了時間的短暫!
不過,恆星演化的探討並沒有完結。恆星自轉和內部物質對流對恆星演化細節的影響還需要仔細考慮;密近雙星間的物質交流演化程序有什麼作用還在研究之中;紅巨星以後的晚期過程還只是描繪了一個粗糙的輪廓,細節的計算需要用未來的更大型的電子計算機才能完成;黑洞仍在尋找之中,而且近20年來,射電天文學和空間天文學的興起,使各種新型別的天體不斷湧現,必然要提出許多的新問題,對於這些新問題的研究,將更大地豐富我們對於恆星演化的知識。
總結恆星一生的歷史,我們可以畫出它的演化流程:
這就是恆星從生到死的發展過程。
值得注意的是,超新星爆發以後,相當多的物質重新轉化為星際物質,這表面上看來是簡單的迴圈,但是實際上經過一系列核反應以及超新星爆發,比較輕的元素已經合成了重元素,因此在從星際物質形成恆星,而又重返星際物質的時候,重元素的成分就增高了,所以這個過程不是簡單的迴圈和重複,而是新的條件下出現形式上相同、實質上不同的一個發展階段,是一個否定之否定的辨證發展過程。
恆星演化的研究是從赫羅圖開始的。現在我們回過頭來再看看赫羅圖,首先我們來看一個像太陽這樣的恆星在赫羅圖上的演化途徑,如圖所示。
在這張圖上,圓圈的大小表示恆星的大小,乍看起來,這張圖似乎和原來觀測到的圖並不一致,它的演化路徑並不是觀測得到的赫羅圖上的某一序列,但是我們應該注意,這裡的恆星演化路徑是對於一個恆星畫出的。把各種不同的星都畫上去,情形就不同了。初始質量不同的星,在赫羅圖上的途徑和程序是不一樣的。更重要的是,某一種星,在某一階段也就是赫羅圖上某一區域停留時間越長,我們看到這一區域的星便越多。這就像在展覽館裡,人們總是在那些大家感興趣的展品附近停留時間長,前進速度慢,正是在這些地方人最多,不就是這個道理嗎?如果我們畫出各種不同初始質量恆星的演化路徑,並且用線的粗細來表示停留時間的長短,也就是這種星出現的多少,再來觀看這幅圖的全域性,那正是根據觀測得到的赫羅圖的樣子,所以恆星演化理論完全符合觀測的結果。
恆星演化理論是建立在現代物理學的堅實的理論基礎之上的科學結果,它的發展是十分迅速的。在30年代,原子核反應理論的建立就已經突破了難關。但是由於它需要進行大量的數值計算,在理論體系形成以後,有一段時間,勞動是繁重艱苦的,進展是困難緩慢的。只是到了50年代和60年代,快速電子計算機的出現,大大加速了它的發展,現在恆星演化理論已經發展成為成熟的理論。
同太陽系起源和演化的研究相比,恆星演化理論的發展迅速而且順利得多。為什麼竟然對於遙遠的恆星比我們自己所在的太陽系的認識反倒更快得多呢?最根本的一條就是,太陽系只有一個,而恆星卻有千千萬萬。我們可以同時觀測到處在不同演化階段的恆星,看到恆星一生的全過程,空間的廣闊彌補了時間的短暫!
不過,恆星演化的探討並沒有完結。恆星自轉和內部物質對流對恆星演化細節的影響還需要仔細考慮;密近雙星間的物質交流演化程序有什麼作用還在研究之中;紅巨星以後的晚期過程還只是描繪了一個粗糙的輪廓,細節的計算需要用未來的更大型的電子計算機才能完成;黑洞仍在尋找之中,而且近20年來,射電天文學和空間天文學的興起,使各種新型別的天體不斷湧現,必然要提出許多的新問題,對於這些新問題的研究,將更大地豐富我們對於恆星演化的知識。