红巨星、白矮星和中子星

红巨星、白矮星和中子星都是处于晚期的恒星。它们各有自己的特点:红巨星的密度很小,体积却比较大;白矮星的体积小、亮度低,但质量大,尤其是密度出奇的高;中子星的密度比白矮星更大,能量辐射也十分惊人。

红巨星

当一颗恒星度过它漫长的青壮年期——主序星阶段,步入老年期时,它将首先变为一颗红巨星。称它为“巨星”,是突出它的体积巨大,这个阶段,恒星的体积将膨胀 10亿倍之多。称它为“红”巨星,是因为它在迅速膨胀的同时,外表面离中心越来越远,所以温度将随之而降低,发出的光也就越来越偏红。

红巨星不仅体积巨大,而且光度也变得很大,极为明亮。肉眼看到的最明亮的星星中,有许多都是红巨星。在红巨星中,还有一种超巨星,它的光度可达到太阳的 1000~100万倍,是光度最高的恒星。

白矮星

一些小质量的恒星,在晚年时期因为氦核燃烧殆尽,内部出现塌缩,巨大的压力把内部压缩成一个高密度的核心。同时 小质量恒星还抛射出大量的物质。最后,当小质量恒星抛射物质后,剩下的质量小于 1.44个太阳质量时,就会演化成白矮星。

白矮星表面的温度并不低,但它的能量不大,且没有足够的能量来源,所以白矮星将逐渐变暗并冷却。经过漫长的时间后,白矮星将不再发出可见光,并最终变成体积更小、密度更大、更为暗淡的黑矮星。

中子星

当一颗质量比太阳还要大的恒星步入晚年,它在爆炸坍缩过程中产生的巨大压力,使其中的物质结构发生很大的变化。在这种情况下,不仅原子的外壳被压破了,连原子核也被压破了。原子核的质子和电子被挤了出来,质子和电子挤到一起又结合成中子,最后,这些中子紧密地挤在一起,便形成了超密度恒星——中子星。

中子星的能量辐射惊人,是太阳的 100万倍,是无与伦比的能源宝库。按照目前世界上的用电情况,中子星在 1秒钟内辐射的总能量如果全部转化为电能,足够地球用上几十亿年!中子星还不是恒星的最终归宿,它还会继续变“老”。由于中子星的温度高,能量消耗也快,因此它的寿命只有几亿年。当中子星的能量消耗殆尽,将变成不发光的黑矮星。

课后精练

1.50亿年之后,太阳会变成一颗白矮星。( )

2.白矮星的密度比红巨星大,比中子星小。( )

3.红巨星、白矮星和中子星最终都会变成黑矮星。( )

4.红巨星颜色偏红,是因为      。

5.人类发现的第一颗白矮星是      。

答案

1.× 2.√ 3.× 4.它迅速膨胀时,外表面离中心越来越远,温度随之而降低 5.天狼星伴星