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太空中的巨大分子雲受到高速星際風的吹拂,使其密度變得不均勻;而密度較高的地區,就是恆星的搖籃.如獵戶座M42大星雲和巨蛇座的老鷹星雲.凝結成的雲塊(包克雲球)在密度超過某個極限,星際物質就會旋轉並重力塌縮,成原恆星.當位能轉成動(熱)能,溫度就會上升,當溫度高到一定程度,核心就會進行核融核反應,當恆星向外的熱力足以抵擋向內塌縮的重力,恆力就可以維持一個平衡的狀態,一顆新的恆星就此誔生.

一顆像我們太陽質量大小的恆星,可以活100億年;比太陽質量大10倍的恆星只能活1億能;比太陽質量大30倍以上的恆星,只能活1000萬年.因為較大質量的恆星,需要更多的能量來維持它的發光發熱,所以它就好像是財大氣粗的敗家子為維持漂亮的門面,很快的把錢花光光,就破產了.

當恆星老的時候,恆星內部的氫氣燃料耗盡,溫度不足以點燃氦時,就會發生重力塌縮.恆星開始縮收,溫度再次升高,點燃氦球外層的氫氣,所得氫氣受熱膨脹,恆星的表面積增大,恆星此時脫離主序星,進入紅巨星階段.

像太陽一樣質量的恆星,核心氦融合成碳的反應停止後,便開始縮收至簡併狀態的白矮星,而氣體殼層向外膨脹,型成所謂的”行星狀星雲”.如天琴座的M57.和太陽質量一樣大的白矮星,體積只有地球這樣的大小,所以它的密度是水的一百萬倍,一塊方糖大小的白矮星就有一隻大象的重量.

比太陽大10倍以上的恆星,核心會一直反應到鐵元素為止,核心開始塌縮,這種毀滅崩潰,使鐵核轉換成中子的核,並大量放出微中子,反作用力的結果將會觸發外層的熱核爆炸,這就是超新星爆發,中間留下中子星.如金牛座M1中國超新星.太陽質量變成中子星,體積只有十公里半徑,像台北市的的大小,所以它的密度是白矮星十萬倍,一塊方糖大小的中子星比地球全人類的體重加起來還要重.

比太陽大10倍以上的恆星,另一個死亡的殘骸可能變成黑洞.當中子簡併壓力也抵擋不住重力時,中子星會進一步塌縮成黑洞.所謂的黑洞不是洞,太陽質量一樣大的黑洞,只有三公里,差不多士林區的大小,它的重力極強,連光都無法脱逃它的重力吸引.(天鵝座X1)

逃逸速度,凡速度小於逃逸速度者,都會留在星球表面,大於逃逸速度者可以脫離重力.地球的逃逸速度是每秒11.2公里,太陽的逃逸速度是每秒617.7公里,中子星的逃逸速度是每秒20萬公里.而黑洞的逃逸速度超過光速每秒30萬公里.

好玩的事,1931年錢卓算出,白矮星質量的上限超過1.44的太陽質量(錢卓極限),它會爆炸成中子星.歐本海默-沃柯夫極限,如果中子星質量上限超過3倍的太陽質量,它就會爆炸形成黑洞.現代天文學家將這種爆炸時的光度(雙星系統,白矮星+紅巨星),當作是量天尺.

恆星的核融合反應是從氫,氦,碳,氧,氖,鈉,鎂,矽,鎳,鈷,到鐵後停止.第一代恆星演化至此通常不再具有製造更重原子核的能量.然而較重的恆星在燃料耗盡後會變得不穩定而產生爆炸,將富含鐵和其他重元素的物質噴灑於太空中,經一段時間一團膨脹的氣體會跟星際雲相遇混合在一起,我們的太陽和四周的行星就是由這種雲狀混合體凝聚而成.

 

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