宇宙中的天体.ppt

* 黑洞是一种引力极强的天体，就连光也不能逃脱。当恒星的史瓦西半径小到一定程度时，就连垂直表面发射的光都无法逃逸了。这时恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。由于黑洞中的光无法逃逸，所以我们无法直接观测到黑洞。然而，可以通过测量它对周围天体的作用和影响来间接观测或推测到它的存在。黑洞引申义为无法摆脱的境遇。2011年12月，天文学家首次观测到黑洞“捕捉”星云的过程。 和黑洞完全不一样，白洞不会吸收任何物体，相反的，白洞会不断释放出物质，包括基本粒子和场。 　　白洞和黑洞一样，有一个封闭的“视界”。不过和黑洞不一样，时空曲率在这里是负无穷大，也就是说，在这里，白洞对外界的斥力达到无穷大，即使是光笔直向白洞的奇点冲去，它也会在白洞的视界上完全停止住，不可能进入白洞一步。 巨星指光度比一般恒星（主序星）大而比超巨星小的恒星。恒星演化离开主序带后，体积膨胀、表面温度降低、变得非常明亮，因为这类恒星大约是太阳的10至100倍，所以被称为巨星光度级为Ⅱ～Ⅲ级。表面温度为2500k～7000k。有少数蓝巨星温度较高，而冷巨星温度最低，仅1000K。普通红巨星的质量为太阳的1.5～4倍，半径约为太阳10倍，是恒星演化过程中的比较晚期阶段。光度级为Ⅱ的恒星称为亮巨星。亮巨星在赫罗图上的分布区介于超巨星和巨星之间。对于具有一定的表面有效温度的亮巨星来说，它们的光度比巨星强而比超巨星弱。 超新星是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸都极其明亮，过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系，并可持续几周至几个月才会逐渐衰减变为不可见。在这段期间内一颗超新星所辐射的能量可以与太阳在其一生中辐射能量的总和相媲美[1]。恒星通过爆炸会将其大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散[2]，并向周围的星际物质辐射激波[3]。这种激波会导致形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构，这被称作超新星遗迹。 经过几百万年，氦核燃烧殆尽，现在恒星的结构组成已经不那么简单了：外壳仍然是以氢为主的混合物，而在它下面有一个氦层，氦层内部还埋有一个碳球。核反应过程变得更加复杂，中心附近的温度继续上升，最终使碳转变为其他元素。 是由质量较差的恒星形成的。 与此同时，红巨星外部开始发生不稳定的脉动振荡：恒星半径时而变大，时而又缩小，稳定的主星序恒星变为极不稳定的巨大火球，火球内部的核反应也越来越趋于不稳定，忽而强烈，忽而微弱。此时的恒星内部核心实际上密度已经增大到每立方厘米十吨左右，我们可以说，此时，在红巨星内部，已经诞生了一颗白矮星。 当红巨星的外部区域迅速膨胀时，氦核受反作用力却强烈向内收缩，被压缩的物质不断变热，最终内核温度将超过一亿度，于是氦开始聚变成碳。 　 黑矮星 (Black dwarf) 是类似太阳质量大小的白矮星继续演变的产物，其表面温度下降，停止发光发热。由于一颗恒星由形成至演变为黑矮星的生命周期比宇宙的年龄还要长，因此现时的宇宙并没有任何黑矮星。 假如现时的宇宙有黑矮星存在的话，侦测它们的难度也极高。因为它们已停止放出辐射，即使有也是极微量，且多被宇宙微波背景辐射所遮盖，因此侦测的方法只有使用重力侦测，但此方法对于质量较少的星效用不大。 抛射理论认为，褐矮星是由于低质量的原恒星胚在还没有达到产生氢核聚变所需的质量前，与其它天体发生了碰撞而被抛射出前恒星核所形成的，这一理论部分地得到了双褐矮星系统的证实。前恒星核的光致侵蚀理论基于大质量恒星的辐射对前恒星核的光致侵蚀作用，能够解释处于电离氢区中的褐矮星的形成机制。褐矮星也可能由大质量的原恒星盘在其它恒星的引力作用下发生碎裂而产生。 所谓红矮星，也就是M型主序星（MV），根据赫罗图，“红矮星”在众多处于主序阶段的恒星当中，其大小及温度均相对较小和低，在光谱分类方面属于M型。它们在恒星中的数量较多，大多数红矮星的直径及质量均低于太阳的三分一，表面温度也低于3,500 K。释出的光也比太阳弱得多，有时更可低于太阳光度的万分之一。又由于内部的氢元素核聚变的速度缓慢，因此它们也拥有较长的寿命。红矮星的内部引力根本不足把氦元素聚合，红矮星不会膨胀成红巨星，而逐步收缩，直至氢气耗尽。 行星通常指自身不发光，环绕着恒星的天体。其公转方向常与所绕恒星的自转方向相同[1]。一般来说行星需具有一定质量，行星的质量要足够的大（相对于月球）且近似于圆球状，自身不能像恒星那样发生核聚变反应。 彗星（Comet），中文俗称“扫把星”，是太阳系中小天体之一类。由冰冻物质和尘埃组成。当它靠近太阳时即为可见。太阳的热使彗星物质蒸发，在冰核周