作者：文/石蘭巨大恆星的形成，通常都發生在一個群體中，比如我們熟知的疏散星團M7。但由於它們的主序壽命很短，大部分能量都是在遙遠的紫外波長下發射，而這些波長是地球無法進入的。因此，科學家們對大質量恆星的分佈、及其形成方式所進行的研究也異常複雜。對於具有超大質量的恆星而言，甚至可能不存在年齡為零的主序列階段，因為，當一個恆星的質量超過40個太陽的質量之時，在融合其核心氫的大部分之後，甚至可能無法完成它們的組合。雖然，在宇宙中存在的巨大恆星數量相對較少，但其對星系的性質卻有很大的貢獻，因為它們是重元素生產和星際介質中能量平衡的重要基礎，在巨大恆星的生命週期中，其演化過程也總是伴隨著周圍環境的變化巨大恆星對附近區域造成的影響巨大的恆星會透過強風、輻射，以及超新星爆炸的反饋，以調節尺度較大的恆星的形成速度，而大多數恆星的形成位置，都位於大質量恆星附近，因此，它們也影響了低質量恆星的形成速度。在恆星的形成區域內，當相對少量的恆星形成後，恆星形成將停止。這是因為恆星“託兒所”被一些新形成的恆星給輻射掉了，由於最熱的這些恆星，加熱了周圍的分子氣體，導致了其分子被分解，並驅走了氣體。而當溫度超過約1900 K時，氣體分子進一步分解成原子，氣體和塵埃都被清除，先前隱藏的年輕恆星開始變得可見，但分子云及其恆星形成的能力卻不復存在。因此，這種有利於恆星形成的相同氣候，也可能會關閉恆星的形成過程。比如，鷹狀星雲區域內所包含的美麗而複雜的區域形狀，這些區域便是由溫度較高、且年輕的大質量恆星輻射所雕刻而成。而獵戶座大星雲則是一個發射星雲，它的中心有一些年輕的發光恆星，叫做梯形恆星，它們大約有200萬年的歷史。包括獵戶座大星雲、梯形星雲和馬頭星雲在內的整個獵戶座複合體，都將在接下來的大約10萬年中慢慢消散。最終，這個區域將類似於“Ple”宿星團，即一群由年輕且高溫、由恆星所組成的開放星團，它們會產生強烈的紫外線輻射，吹走周圍的氣體雲，並隨著時間的推移而慢慢漂移。巨大的恆星如何向超巨分支演變在N44F的照片中，科學家們捕獲了由恆星風與一顆熾熱的年輕恆星的強烈紫外線輻射所雕刻的氣體腔，而這顆年輕的恆星曾被深埋在寒冷密集的分子云中。當雲層破碎和凝聚，形成一個核心，成為一個原恆星。最終，變得足夠熱的原恆星開始了熱核聚變，核心中的氫原子核也開始融入氦原子核。在核心氫已然耗盡之後，氦開始融入碳和氧核，它們收縮並加熱直至有足夠的溫度，可以使碳和氧氣一起融合的過程。這個的融合過程會產生氖、鎂、矽和“硫核”，最終，在恆星核心的矽、硫，它們會融合形成鐵鎳。這顆恆星的結構目前和洋蔥類似，只是它的核心由鐵核組成，而在核心的周圍，則是矽、硫融合的殼，它們向鐵核中新增更多的成分。在更遠的地方，是更輕的元素融合，它們分別是氧、碳、氦、氫。鐵芯非常緊湊，不能透過點燃以誘導進一步的核聚變，核反應就像化學燃燒一樣，只有當反應釋放能量時才有可能發生。鐵與其他核的融合，使得需要輸入能量到更重的核中，這是一種吸熱反應。製造比鐵更重的元素所需要的能量，只有在恆星核心的災難性崩潰或恆星外殼的劇烈排出期間才能獲得。而霍奇301就位於狼蛛星雲內，並正在迅速接近崩潰，這個巨大的恆星形成區域就位於大麥哲倫星雲中，是一個距離我們大約180000 LY的星系。隨著氫燃料開始耗盡，這些巨大的恆星離開了HR圖的主序列，並開始向超巨分支演變。但這個向超巨分支的過渡並不是平滑的，會隨著融合過程從一種核變為下一種核，恆星也會隨之會膨脹和收縮。與此同時，這些恆星中的許多都具有脈動的特徵，作用在恆星外部質量上的重力，無法透過向外推動的內部輻射壓力來平衡。如果恆星因氣體壓力增加而膨脹，那麼材料密度和壓力也會下降，直到達到流體靜力平衡，然後因為膨脹的動量而超過。在這一點上，恆星是透明的，光子可以逃脫，然後引力佔據著主導地位，恆星開始收縮。當這些材料的動量使收縮超過平衡點，在這一點上，恆星變得不透明，光子被困住，恆星變暗，壓力再次變得太高，迴圈再次開始。這顆恆星就好比充當著振盪器的角色，這種型別的恆星被科學家們稱為變星，因為這樣的恆星會在脈動時會改變其亮度或幅度。巨大恆星鐵核質量所導致的崩潰一旦恆星的鐵核質量達到錢德拉塞卡極限，核心內原子的電子簡併壓力就不再能夠阻止恆星的進一步坍縮，輻射壓力也不再能夠支撐核心抵抗重力，從而導致了鐵芯坍塌。在不到一秒的時間內，核心從直徑約8000公里坍縮到約19公里，由於崩潰發生得如此之快，以至於外層沒有時間與核心一起反應或崩潰。並且，在核心坍塌期間所釋放的能量也是無法想象的，甚至比100多顆恆星在超過100億年的整個生命週期中所產生的能量還要多，而坍塌時釋放的大部分能量都被中微子帶入太空，只有其中的小部分能量會引發伴隨的超新星爆炸。同時，由於巨大恆星的核心崩潰如此之快，以至於它瞬間超過其平衡點、並瞬間反彈。而恆星的最內層仍處於墜落狀態，並與回彈核心相遇，形成一個超強衝擊波，向外流向恆星表面。當外層被衝擊波加熱，引發了爆炸性核聚變，並以超過每小時1600萬公里的速度噴射最外層，衝擊波釋放的能量會產生比鐵更重的元素。當衝擊波到達恆星表面時，它會加熱表面層，並使它們變亮，爆炸的恆星可以在一兩天之內變得比十億太陽更明亮。比如，大型麥哲倫星系中的SN1987A超新星事件，膨脹的氣態殼體落入周圍的星際介質，並用它推動、壓縮和混合，這種富含重元素的物質，蘊藏著恆星周圍的星際空間，並可能觸發新一代恆星的形成。巨大恆星的核心殘餘導致完全崩潰正在旋轉的中子星就是脈衝星，其中的粒子射流幾乎以光速從磁極流出，這些噴射器產生非常強大的高能粒子束，發射出X射線。眾所周知，中子星具有非常強烈的磁場，這種強磁場會與中子星的快速旋轉相結合，產生極其強大的電場，然後透過這些強電場將電子加速到高速。而這些高能電子一般以兩種方式產生輻射。作為相干等離子體，電子一起產生無線電發射，並且電子單獨地與光子或磁場相互作用以產生高能發射，達到射脈衝與中子星的旋轉速率相匹配。我們都知道，磁星是具有超強磁場的中子星，以致固體中子星殼在其影響下彎曲和移動，而由此產生的恆星震動可以反覆產生短暫的X射線和伽馬射線。比如，N49的哈勃影象便是大麥哲倫星雲中的II型超新星殘骸，包含一個目前被認為是軟伽馬射線中繼器的磁星。然而，如果坍縮的大質量恆星的核心殘餘質量，超過了2.4到3倍的太陽質量，則中子簡併壓力也不能阻止恆星完全崩潰。中子被推入彼此，直到恆星核心變成具有極端重力的區域，並且，時空變得異常扭曲，以至於成為了黑洞。黑洞的中心是被描述為引力奇點的區域，也是時空曲率變為無窮大的區域，奇點被認為具有零體積的特點，由於它還包含約95％的原始恆星材料，所以它也被認為具有無限密度的特性。奇點具有被稱為光子球的球形邊界，其在事件視界處終止於其外表面，事件視界內的極端重力場不會發出輻射，因為其逃逸速度超過光速。但我們可以透過它們對周圍時空的影響而間接地檢測到黑洞，包括吸積盤和伴星。大多數恆星都是二元或多星系統，這些系統中最大質量的恆星在進入最終形態之前，在主序列上花費的時間最少。黑洞周圍由藍色伴星風吹來的物質吸積盤，已被掃入黑洞周圍的軌道，不是不受阻礙地均勻地流入太空，而是來自恆星的風被強大的引力拉向黑洞，使它透過黑洞的風被破壞，引起湍流和盤外的漣漪。伴星本身也被黑洞的引力扭曲，恆星在黑洞的方向上略微伸展，導致它在該區域變得不那麼密集，並且看起來更暗。
作者：文/石蘭巨大恆星的形成，通常都發生在一個群體中，比如我們熟知的疏散星團M7。但由於它們的主序壽命很短，大部分能量都是在遙遠的紫外波長下發射，而這些波長是地球無法進入的。因此，科學家們對大質量恆星的分佈、及其形成方式所進行的研究也異常複雜。對於具有超大質量的恆星而言，甚至可能不存在年齡為零的主序列階段，因為，當一個恆星的質量超過40個太陽的質量之時，在融合其核心氫的大部分之後，甚至可能無法完成它們的組合。雖然，在宇宙中存在的巨大恆星數量相對較少，但其對星系的性質卻有很大的貢獻，因為它們是重元素生產和星際介質中能量平衡的重要基礎，在巨大恆星的生命週期中，其演化過程也總是伴隨著周圍環境的變化巨大恆星對附近區域造成的影響巨大的恆星會透過強風、輻射，以及超新星爆炸的反饋，以調節尺度較大的恆星的形成速度，而大多數恆星的形成位置，都位於大質量恆星附近，因此，它們也影響了低質量恆星的形成速度。在恆星的形成區域內，當相對少量的恆星形成後，恆星形成將停止。這是因為恆星“託兒所”被一些新形成的恆星給輻射掉了，由於最熱的這些恆星，加熱了周圍的分子氣體，導致了其分子被分解，並驅走了氣體。而當溫度超過約1900 K時，氣體分子進一步分解成原子，氣體和塵埃都被清除，先前隱藏的年輕恆星開始變得可見，但分子云及其恆星形成的能力卻不復存在。因此，這種有利於恆星形成的相同氣候，也可能會關閉恆星的形成過程。比如，鷹狀星雲區域內所包含的美麗而複雜的區域形狀，這些區域便是由溫度較高、且年輕的大質量恆星輻射所雕刻而成。而獵戶座大星雲則是一個發射星雲，它的中心有一些年輕的發光恆星，叫做梯形恆星，它們大約有200萬年的歷史。包括獵戶座大星雲、梯形星雲和馬頭星雲在內的整個獵戶座複合體，都將在接下來的大約10萬年中慢慢消散。最終，這個區域將類似於“Ple”宿星團，即一群由年輕且高溫、由恆星所組成的開放星團，它們會產生強烈的紫外線輻射，吹走周圍的氣體雲，並隨著時間的推移而慢慢漂移。巨大的恆星如何向超巨分支演變在N44F的照片中，科學家們捕獲了由恆星風與一顆熾熱的年輕恆星的強烈紫外線輻射所雕刻的氣體腔，而這顆年輕的恆星曾被深埋在寒冷密集的分子云中。當雲層破碎和凝聚，形成一個核心，成為一個原恆星。最終，變得足夠熱的原恆星開始了熱核聚變，核心中的氫原子核也開始融入氦原子核。在核心氫已然耗盡之後，氦開始融入碳和氧核，它們收縮並加熱直至有足夠的溫度，可以使碳和氧氣一起融合的過程。這個的融合過程會產生氖、鎂、矽和“硫核”，最終，在恆星核心的矽、硫，它們會融合形成鐵鎳。這顆恆星的結構目前和洋蔥類似，只是它的核心由鐵核組成，而在核心的周圍，則是矽、硫融合的殼，它們向鐵核中新增更多的成分。在更遠的地方，是更輕的元素融合，它們分別是氧、碳、氦、氫。鐵芯非常緊湊，不能透過點燃以誘導進一步的核聚變，核反應就像化學燃燒一樣，只有當反應釋放能量時才有可能發生。鐵與其他核的融合，使得需要輸入能量到更重的核中，這是一種吸熱反應。製造比鐵更重的元素所需要的能量，只有在恆星核心的災難性崩潰或恆星外殼的劇烈排出期間才能獲得。而霍奇301就位於狼蛛星雲內，並正在迅速接近崩潰，這個巨大的恆星形成區域就位於大麥哲倫星雲中，是一個距離我們大約180000 LY的星系。隨著氫燃料開始耗盡，這些巨大的恆星離開了HR圖的主序列，並開始向超巨分支演變。但這個向超巨分支的過渡並不是平滑的，會隨著融合過程從一種核變為下一種核，恆星也會隨之會膨脹和收縮。與此同時，這些恆星中的許多都具有脈動的特徵，作用在恆星外部質量上的重力，無法透過向外推動的內部輻射壓力來平衡。如果恆星因氣體壓力增加而膨脹，那麼材料密度和壓力也會下降，直到達到流體靜力平衡，然後因為膨脹的動量而超過。在這一點上，恆星是透明的，光子可以逃脫，然後引力佔據著主導地位，恆星開始收縮。當這些材料的動量使收縮超過平衡點，在這一點上，恆星變得不透明，光子被困住，恆星變暗，壓力再次變得太高，迴圈再次開始。這顆恆星就好比充當著振盪器的角色，這種型別的恆星被科學家們稱為變星，因為這樣的恆星會在脈動時會改變其亮度或幅度。巨大恆星鐵核質量所導致的崩潰一旦恆星的鐵核質量達到錢德拉塞卡極限，核心內原子的電子簡併壓力就不再能夠阻止恆星的進一步坍縮，輻射壓力也不再能夠支撐核心抵抗重力，從而導致了鐵芯坍塌。在不到一秒的時間內，核心從直徑約8000公里坍縮到約19公里，由於崩潰發生得如此之快，以至於外層沒有時間與核心一起反應或崩潰。並且，在核心坍塌期間所釋放的能量也是無法想象的，甚至比100多顆恆星在超過100億年的整個生命週期中所產生的能量還要多，而坍塌時釋放的大部分能量都被中微子帶入太空，只有其中的小部分能量會引發伴隨的超新星爆炸。同時，由於巨大恆星的核心崩潰如此之快，以至於它瞬間超過其平衡點、並瞬間反彈。而恆星的最內層仍處於墜落狀態，並與回彈核心相遇，形成一個超強衝擊波，向外流向恆星表面。當外層被衝擊波加熱，引發了爆炸性核聚變，並以超過每小時1600萬公里的速度噴射最外層，衝擊波釋放的能量會產生比鐵更重的元素。當衝擊波到達恆星表面時，它會加熱表面層，並使它們變亮，爆炸的恆星可以在一兩天之內變得比十億太陽更明亮。比如，大型麥哲倫星系中的SN1987A超新星事件，膨脹的氣態殼體落入周圍的星際介質，並用它推動、壓縮和混合，這種富含重元素的物質，蘊藏著恆星周圍的星際空間，並可能觸發新一代恆星的形成。巨大恆星的核心殘餘導致完全崩潰正在旋轉的中子星就是脈衝星，其中的粒子射流幾乎以光速從磁極流出，這些噴射器產生非常強大的高能粒子束，發射出X射線。眾所周知，中子星具有非常強烈的磁場，這種強磁場會與中子星的快速旋轉相結合，產生極其強大的電場，然後透過這些強電場將電子加速到高速。而這些高能電子一般以兩種方式產生輻射。作為相干等離子體，電子一起產生無線電發射，並且電子單獨地與光子或磁場相互作用以產生高能發射，達到射脈衝與中子星的旋轉速率相匹配。我們都知道，磁星是具有超強磁場的中子星，以致固體中子星殼在其影響下彎曲和移動，而由此產生的恆星震動可以反覆產生短暫的X射線和伽馬射線。比如，N49的哈勃影象便是大麥哲倫星雲中的II型超新星殘骸，包含一個目前被認為是軟伽馬射線中繼器的磁星。然而，如果坍縮的大質量恆星的核心殘餘質量，超過了2.4到3倍的太陽質量，則中子簡併壓力也不能阻止恆星完全崩潰。中子被推入彼此，直到恆星核心變成具有極端重力的區域，並且，時空變得異常扭曲，以至於成為了黑洞。黑洞的中心是被描述為引力奇點的區域，也是時空曲率變為無窮大的區域，奇點被認為具有零體積的特點，由於它還包含約95％的原始恆星材料，所以它也被認為具有無限密度的特性。奇點具有被稱為光子球的球形邊界，其在事件視界處終止於其外表面，事件視界內的極端重力場不會發出輻射，因為其逃逸速度超過光速。但我們可以透過它們對周圍時空的影響而間接地檢測到黑洞，包括吸積盤和伴星。大多數恆星都是二元或多星系統，這些系統中最大質量的恆星在進入最終形態之前，在主序列上花費的時間最少。黑洞周圍由藍色伴星風吹來的物質吸積盤，已被掃入黑洞周圍的軌道，不是不受阻礙地均勻地流入太空，而是來自恆星的風被強大的引力拉向黑洞，使它透過黑洞的風被破壞，引起湍流和盤外的漣漪。伴星本身也被黑洞的引力扭曲，恆星在黑洞的方向上略微伸展，導致它在該區域變得不那麼密集，並且看起來更暗。
在恆星的生命週期中，其演化過程伴隨著周圍環境而變化？
資訊抽取 常識
自然語言理解 資訊抽取 常識