[正文]紅巨星是什麼 如何産生的
當一顆恒星步入老年期時首先會變成一顆紅巨星,而之所以稱之爲紅巨星首先它外表的顔色是紅的,而且體積又很大,那麼下面就由星座知識爲大家詳細介紹下紅巨星是什麼?如何産生的?
紅巨星是什麼 如何産生的
所謂紅巨星,顧名思義,也就是外表爲紅色(發出紅色光芒),體積十分巨大的恒星。紅巨星是恒星的生命末期,演化成爲的一種體積龐大,質量較小的發光巨星。紅巨星的質量通常在0.3~8個太陽左右,但是由于外部的大氣膨脹稀薄,紅巨星的體積常常是太陽的幾十倍上百倍。紅巨星表面的溫度約爲5000k(k爲開氏溫度,約爲4700攝氏度)或者更低。
當恒星將內核中的氫燃料消耗殆盡時,熱核反應不再繼續發生,那麼恒星的內核就會因爲引力的原因開始向內部收縮,燃燒就會轉移到外部的氫氣層。這時恒星的外層會不斷膨脹,燃燒産生的熱量擴散到宇宙空間,表面的溫度開始降低。同時恒星的可見光輸出會逐漸移向紅色,就開始了紅巨星的生命階段。
恒星處于主序星階段的時候,內部會發生核聚變反應,消耗自身的氫燃料,反應産生的向外的膨脹力會和向內坍縮的萬有引力平衡,使恒星維持穩定。距離我們地球最近的恒星太陽,內部發生的熱核聚變反應,每秒鍾大概6億噸左右的氫會變成氦。而當恒星內部的氫元素全部變成氦元素之後,內部的核聚變反應速率驟減,恒星的內核就會因爲引力的作用向內坍縮,進而形成白矮星,中子星或者坍縮成爲黑洞。而恒星的外部則會繼續燃燒。
恒星外部的燃燒和內部的熱核聚變反應可大爲不同,尤其是反應程度,可以說是相當的劇烈。這使得恒星不得不相應地隨之調整自身的星體結構,來適應這種反應。在大概100萬年左右之後,恒星的內核能量外流逐漸趨于穩定,隨後的幾億年裏,恒星會暫時進入一個平穩的狀態,內核的氦元素不斷消耗,氫元素不斷向外燃燒,而恒星的外部氣殼也膨脹得越來越大,來適應自己的結構。這時恒星的體積最多能夠增大到原來的10億倍,而且過程中的光亮顔色也會逐漸變成紅色。
而紅巨星的內部沒有足夠的質量,讓産生的碳元素和氧元素進一步發生聚變的時候,這兩種元素就會在恒星的內部形成內核,也就是白矮星。這時紅巨星膨脹的氣體外殼會逐漸脫離內核的引力舒束縛,擴散到宇宙空間中,形成星雲——當然如果恒星內核的質量足夠大,能夠讓碳元素和氧元素進一步聚變成爲鐵元素,那麼這顆恒星的內核也會成爲中子星,甚至是黑洞。