不是。
小質量的恆星(低於2.3倍太陽質量)在中心區域的氫燃燒完後,會形成一個氦中心核。外層的氫繼續燃燒導致氦中心的質量繼續增大。內部壓力不足導致引力坍縮,此時引力勢能轉化為熱輻射,這些能量注入氫外殼,使外層膨脹,恆星半徑增大。外層氣體會部分阻擋自己發出的光,也就是恆星表面溫度幾乎不變但是膨脹仍在繼續,這樣就漸漸變成了一個紅巨星。由此可見小質量恆星不經過碳閃即可變成紅巨星。
而說碳閃之前。。我們還是先說說氦閃吧。在上述過程發生之後,中心氦區域電子密度增大而發生簡併。質量達到臨界值(約0.45太陽質量)中心溫度達到氦的點火溫度,10^8開。氦聚變使溫度上升,中心區域發生絕熱膨脹。由於電子簡併,此時膨脹壓力並不減小,所以核反應加速進行,發生氦閃,時間僅有幾秒到幾分鐘。
而這之後,。縱然又有一個簡併收縮過程,但它還是達不到能燃燒中心碳氧的溫度。因此,經歷氫氦雙殼層燃燒後,它將最終由一個紅超巨星變成碳氧白矮星。
對於中等質量的恆星(2.3-8倍太陽質量),進入氦燃燒階段時不發生氦閃,直接進入穩定燃燒。關於它的最終演化結局有兩種,取決於最終中心碳氧核能否被點燃。能的話,由於此時碳氧核處於簡併狀態,它發生碳燃燒時是爆炸式的,如果處在雙星系統中,可能會形成Ia型超新星爆發,也就是題主所說的碳閃。
對於大質量的恆星(大於8倍太陽質量),它們能穩定過渡到碳氧燃燒階段,因此不會發生碳閃。它們經歷系列元素的聚變後,會形成鐵核。我們都知道鐵是比較穩定的元素,當溫度達到5乘10^9開時,鐵核可能發生光致分解。這是一個吸熱過程,使整個恆星都變得不穩定,也是II型超新星爆發的導火線。
綜上所述,碳閃並非紅巨星形成的必然過程。碳閃僅僅會發生在中等質量的恆星演變過程中,且一旦發生便意味著恆星崩解,出現超新星爆發。
參考書目:天體物理概論 中科大 向守平 著
不是。
小質量的恆星(低於2.3倍太陽質量)在中心區域的氫燃燒完後,會形成一個氦中心核。外層的氫繼續燃燒導致氦中心的質量繼續增大。內部壓力不足導致引力坍縮,此時引力勢能轉化為熱輻射,這些能量注入氫外殼,使外層膨脹,恆星半徑增大。外層氣體會部分阻擋自己發出的光,也就是恆星表面溫度幾乎不變但是膨脹仍在繼續,這樣就漸漸變成了一個紅巨星。由此可見小質量恆星不經過碳閃即可變成紅巨星。
而說碳閃之前。。我們還是先說說氦閃吧。在上述過程發生之後,中心氦區域電子密度增大而發生簡併。質量達到臨界值(約0.45太陽質量)中心溫度達到氦的點火溫度,10^8開。氦聚變使溫度上升,中心區域發生絕熱膨脹。由於電子簡併,此時膨脹壓力並不減小,所以核反應加速進行,發生氦閃,時間僅有幾秒到幾分鐘。
而這之後,。縱然又有一個簡併收縮過程,但它還是達不到能燃燒中心碳氧的溫度。因此,經歷氫氦雙殼層燃燒後,它將最終由一個紅超巨星變成碳氧白矮星。
對於中等質量的恆星(2.3-8倍太陽質量),進入氦燃燒階段時不發生氦閃,直接進入穩定燃燒。關於它的最終演化結局有兩種,取決於最終中心碳氧核能否被點燃。能的話,由於此時碳氧核處於簡併狀態,它發生碳燃燒時是爆炸式的,如果處在雙星系統中,可能會形成Ia型超新星爆發,也就是題主所說的碳閃。
對於大質量的恆星(大於8倍太陽質量),它們能穩定過渡到碳氧燃燒階段,因此不會發生碳閃。它們經歷系列元素的聚變後,會形成鐵核。我們都知道鐵是比較穩定的元素,當溫度達到5乘10^9開時,鐵核可能發生光致分解。這是一個吸熱過程,使整個恆星都變得不穩定,也是II型超新星爆發的導火線。
綜上所述,碳閃並非紅巨星形成的必然過程。碳閃僅僅會發生在中等質量的恆星演變過程中,且一旦發生便意味著恆星崩解,出現超新星爆發。
參考書目:天體物理概論 中科大 向守平 著