粒子世界和宇宙探幽.ppt

一、宇宙之初 1、现代宇宙学理论认为：现今的宇 宙起源于一次“大爆炸”。 2、大爆炸后的初始宇宙中只有中子。 3、中子衰变：n→p+e-+ve ；半衰期：11.3min。 4、大爆炸的11min左右，整个宇宙充满着几乎等量的中子（n），质子（p），电子（e-）和反中微子（ ve ）。 5、2h后，宇宙中的绝大部分物质便是氢原子了，当然也含有少数的氦原子。 6、氢原子和氦原子凝聚成星团，其他原子之生从此开始了…… 二、氢燃烧 1、氢和氦冷凝成的星团，由于自身的引力收缩作用释放热能，温度升高，发生氢燃烧的核反应。 2、氢燃烧的总反应：41H→4He+2e++2μe 三、氦燃烧 1、氢燃烧使近10%的氢转变为氦，若恒星的质量足够大，由于引力收缩，温度继续升高，发生氦燃烧。 2、4He+ 4He →8Be 8Be+ 4He →12C→12C +γ 12C + 4He →16O+γ 16O+ 4He →20Ne+γ 20Ne+ 4He →24Mg+γ 四、碳燃烧 由氢燃烧得到的足够大的红巨星的密度若达到104g/cm3 ，或发生如下的碳燃烧： 12C+12C → 24Mg+γ 12C+12C → 23Na+1H 12C+12C → 20Ne+4He 五、α过程 红巨星在碳燃烧后再次收缩时温度上升，引发一个吸热反应：反应放出的α粒子熔入12C核产生更多的16O，熔入20Ne核产生更多的24Mg，熔入24Mg核产生28Si，熔入28Si核产生32S，熔入32S核产生40Ca。发生α过程后，红巨星演变成白矮星。 六、e过程 1、超新星爆发：质量处于1.4~3.5歌太阳质量的恒星，氢燃烧的同时会发生氦燃烧，发生猛烈的爆炸，向星际喷发大量物质。 2、几秒钟或几分钟之内温度迅速升高，导致许多新的核反应，产生从钛到铜的各种原子。 七、重元素的诞生 在红巨星中发生“中子俘获”和“质子俘获”，诞生出更重的原子。 当太阳演变为红巨星…… 太阳系外行星绕垂死的红巨星运转 “宇宙罗赛塔石碑” ——首次近距离观测一颗环绕共生恒星的白矮星 白矮星BPM 37093 超新星爆发残骸图 * *