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恆星如何誕生

Miqo 編輯部 · 1 個來源

從雲到恆星的旅程

  1. 寒冷的雲。 稀薄的氣體與塵埃,溫度接近絕對零度,本身處於穩定狀態。

  2. 受到推動。 附近爆炸產生的震波,或雲與雲之間的碰撞,打破平衡,讓收縮開始。

  3. 中心升溫。 物質向內落下,壓力與溫度上升,未來恆星的雛形就此形成。

  4. 反應啟動。 當溫度達到數百萬度,原子核融合開始,來自內部的壓力阻止了收縮。

第二步解釋了恆星為什麼不是均勻地誕生。一片雲可能數百萬年都維持原狀,直到外來的推動讓它開始變化。這個推動常常來自附近恆星的爆炸:一顆恆星的死亡,啟動了其他恆星的誕生。

第四步是建立平衡的時刻,而恆星大部分的生命都處於這種狀態。重力向內拉,熾熱物質的壓力向外推;只要燃料還在,這兩股力量就會彼此平衡。

質量決定一切

0.08啟動反應所需的最低太陽質量
100+質量最大的恆星上限

如果質量不夠,反應根本不會啟動:最後形成的是一個黯淡、緩慢冷卻的天體。這些未能成為恆星的天體數量很多,稱為棕矮星。

質量也決定恆星的壽命,而且結果違反直覺:恆星越重,燃料燒盡得越快。質量最大的恆星只能存活數百萬年,小型恆星則能存活數千億年,比目前宇宙的年齡還久。

恆星幾乎總是成群誕生:一片雲一次就能產生數十到數百顆。隨著時間過去,星團會逐漸散開,這些同齡恆星分散到銀河系各處,彼此失去聯繫。

我們不可能從頭到尾觀察一次誕生過程:這個過程需要數十萬年。研究人員會用另一種方式拼出全貌,找到許多處於不同階段的雲與恆星雛形,再像排列影片畫面一樣,把它們依序排好。

雲中的塵埃會阻擋可見光,卻能讓紅外線通過,這也提供了幫助。觀察這個波段,就能看進不透明的雲內,看看裡面正在形成什麼。

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是什麼讓恆星開始誕生?

來源

  1. 恆星由寒冷分子雲在重力作用下收縮形成,通常由外部擾動引發;啟動核融合反應需要至少約0.08個太陽質量,而恆星的壽命會隨質量增加而縮短。

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