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发现恒星演化全过程的观测特征

5已有 1327 次阅读  2011-10-04 12:52   标签周坚  解析宇宙学  发现  恒星演化  特征  中国 
发现恒星演化全过程的观测特征
周坚每日解读一天文图
作者:周坚
(广西柳州市柳北区柳长路611号  13237720248@163.com  2011年10月4日)


 
探索宇宙! 每天发布一张基于周坚于2009年3月8日创立的《解析宇宙学》(著作权登记号是2009-A-020687)理论解读反映我们迷人宇宙的不同影像或照片,重点给出影像或照片中天体的解析宇宙学参数以及相关比较结果。

发现恒星演化全过程的观测特征 - zhzhjjjj - 量天人的博客

昨天(10月3日),在新华网科技论坛中,笔者发布了题为“发现物质宇宙的宇宙观测特征图”一主题帖,随后有一位网名叫真知说见的朋友在3楼给予回帖到:“请教楼主:1)宇宙中的各种不同物种构成比例大体多少?2)上述各种不同物质在宇宙中的分布,有何主要特征或规律?3)上述各种不同物质在宇宙中的相互转化,有何主要特征或规律?”。说实在的,笔者看到这种回帖是最高兴的,这种回帖让笔者知道我的朋友们想从笔者的博文中知道什么,解析宇宙学是否能够给出解析的答案,当然了,笔者也要实事求是,不能胡思乱想,能解读的就给出解读结果,不能解读的就告诉大家笔者还得继续努力思考,看有没有突破的可能,这不就上述的这3个问题,笔者目前就只能回答第3个问题,当第3个问题获得答案后第2个问题的答案就会自然出现,至于第1个问题所提物种的问题,笔者一时还不知朋友到底要问什么。非常感激这位朋友能够给予提出问题,敬请看笔者下面的解读,也敬请我的各位新老朋友给予赐教。

看!为回答物质在宇宙中的相互转化以及特征和规律这一问题的恒星演化全过程观测特征图已经完成,它是用解析图的形式来反映以观测的角度来观看恒星演化全过程的特征和规律,是图解宇宙的一个成功范例,可以说笔者苦思冥想想出用这种解析法的方式来解读我们的宇宙不得不说是一个奇迹(笔者自己就是这样认为的)。今天是“十一”黄金周的第四天了,为了助兴,笔者就继续燃放一枚科技创新的焰火吧,让我们中国人自己的基础科学创新之光永远照耀我们伟大的祖国大地,让我们中国人自己吹响我们地球人向宇宙深空挺进的号角,勇敢地向宇宙人演进的方向前进!前进!

快看!好漂亮的基础科学创新焰火呀!它让我们看到物质以恒星演化的方式完成物质从一种存在形式在一定条件下向另一种存在形式转换的全过程,真是夺目辉煌的焰火呀!

首先,我们先看看这幅编号为周坚-2011-10-04的恒星演化全过程观测特征图的结构。

图的上方是相对观测者所能观测到距离范围内的视星等-距离关系图,图中包含诸多曲线是一系列等绝对星等线, 其中带颜色的几条等绝对星等线是具有特定意义的等绝对星等线,比如红色的16等M线是基于赫罗图分析所获得的恒星诞生起始线,红色的G2V型等M线是类似太阳恒星的等绝对星等线,绿色的-10等M线是基于赫罗图分析所获得的恒星演化终止线,红色的-19.5等M线是Ia 超新星爆发的光极大绝对星等线,红色的-20.6等M线是类似我们居住的银河系的等绝对星等线。为了说明恒星演化的细节过程,图中还绘制出对应光谱类型的主序星的蓝色等绝对星等线,它们由上到下依次是M5V、K5V、G5V、F5V、A5V、B5V和O5V等主序星的等绝对星等线(为避免图面不至于眼花缭乱,这里就画出几条有代表性的线),它们都处在红色的16等M线到绿色的-10等M线之间,这是恒星演化的观测区域,而在红色的16等M线的上方区域是星际尘埃以及它们聚集为星云等天体的区域,而绿色的-10等M线的下方到红色的-19.5等M线的区域是恒星演化终结爆发为超新星以及它们的遗憾等星云的区域,当然了,在红色的-20.6等M线附近的区域就是星系的观测区域了。

图的下方是依据上方视星等-距离关系图分析恒星演化全过程的结果示意图,它直观地反映出依据上方视星等-距离关系图分析恒星演化全过程的循环规律。

其次,有了对恒星演化全过程观测特征图的基本了解,现在我们就可以观看恒星演化的这枚焰火是怎样绽放出它的耀眼光芒。

为论述简便,我们还是以观测距离为40亿光年(这是随意选择的)的范例来讲解,它们对应的观测线和观测特征点都以在图中标注,在讲解当中我们会遇到。为使我的各位新老朋友看的清楚明白,下面笔者就一步一步来解读。

1、当物质还是以星际尘埃的存在形式为主要存在形式的时候,我们观测到它的亮度还在红色的16等M线的上方,在图中对应的是β垂直观测线与α5水平观测线交叉的a5观测特征点的上方,对应的亮度是暗于58等(这样的亮度我们当然是看不到了,哈勃太空望远镜也就只能看到亮于28.5等的天体,但理论上是存在的,当观测距离很近的时候就能看到,这里我们就这样理解就行了,以下都是如此理解)。

2、星际尘埃在自身万有引力的作用下聚集,聚集的结果是以星云的物质存在形式展现在我们面前,在聚集到一定程度后开始塌缩,塌缩的结果就使其中心的温度升高。

3、当中心温度升高到达到轻核聚变反应的临近温度的时候,其中心的轻核聚变的核反应被激活,从此开始了它的轻核聚变核反应进程,原恒星就这样诞生了,至此,在图中它就演化到a5观测特征点这个观测特征位置。在这个时候,如果它周围的星云等物质都已经被俘获完毕,或它周围的星云等物质太少而被它的恒星风给吹散,那么它就直接进入恒星自身演化的进程,从而成为一颗M型主序星。

4、在原恒星诞生以后,如果它周围的星云等物质足够多足够大,那么它将逐步俘获星云等物质而不断成长壮大,直到它将所有的星云等物质全部俘获完毕,或用它辐射出去的恒星风将它周围微弱的星云等物质吹散开来而停止它的成长壮大,从此进行它的恒星自身演化阶段的称之为恒星的名副其实的主序星。

5、在原恒星成长壮大的过程中,它始终遵循它的光谱类型从M、K、G、F、A、B、O型的恒星类型次序依次演进,而演进到何种类型的恒星停止它的成长壮大的进程,这就要看它周围星云等物质的多少、大小等因素,只要它周围的所有星云等物质全部被它俘获完毕,或用它辐射出去的恒星风将它周围微弱的星云等物质吹散,它就停止它的成长壮大,从此进行它演进到此时此刻的恒星类型而进入它的自身演化阶段,这就是我们称之为的恒星,它是一颗名副其实的主序星。

6、类似太阳恒星的恒星演进阶段(太阳恒星类型进入它的自身演进阶段)就是图中标注的β垂直观测线与α4水平观测线以及对应的a4观测特征点所示的观测特征状态。

7、只要原恒星周围的星云等物质足够多足够大,它就能够一直演进到O型星为止,这是单颗原恒星演进的极限状态,图中标注的β垂直观测线与α3水平观测线以及对应的a3观测特征点所示的观测特征状态就是这种极限状态的观测特征。

8、恒星自身演化的规律和特征已经在赫罗图中表达出来了,这里就不板门弄虎了。

9、恒星自身演化结束的时候,其轻核聚变核反应的核反应过程就将构成星云等物质的轻原子核聚变成重原子核(这里的细节在原子核物理学中有详细介绍,这里就一笔带过)。

10、重原子核要产生裂变所需要的温度条件比轻原子核聚变所需要的温度条件更高,在轻核聚变完成以后如果还达不到重核裂变所需要的温度条件,恒星在轻核聚变完成后就又进入塌缩阶段,当塌缩到其中心温度达到重核裂变所需要的温度条件之后,它将发生强大的重核裂变的核反应,致使其爆发,超新星就这样突然呈现在我们的面前,图中绿色的-10等M线的下方到红色的-19.5等M线的区域是恒星演化终结爆发为超新星的相对观测者观测到的特征区域,图中画出的标注为β垂直观测线与α3和α2的水平观测线以及对应的a3和a2的观测特征点所示的就是这种特定距离的观测特征状态。

11、超新星爆发后就演变成以星云存在形式的超新星遗憾,以星云存在形式的超新星遗憾又不断扩散成为名副其实的星云,星云扩散终了就又回到星际尘埃中成为新一轮的恒星演化材料,至此完成单颗恒星的孕育、成长、自身演化、终结等循环的全过程,在恒星演化全过程观测特征图中下方的圆形图就是这种循环全过程的直观示意图,它标注了单颗恒星的演化方向和简单说明。

再次,就是将图中特定的β垂直观测线进行移动,随着β垂直观测线由近到远的移动我们看到,上述各种特征点也会随之移动,从而让我们发现无论远近如何,单颗恒星在宇宙中的任何地方始终都是如此的演化进程,循环往复,没完没了,这就给了我们一个提示,那就是无论多远的天体,它与我们附近的天体没有什么区别,就单颗恒星来说,单颗恒星的演化进程从来都没有受制于观测者对它进行观测的距离影响,你观测到它,它是这样演化,你观测不到它,它仍然是这样演化。其实,宇宙中的一切天体的演化都是如此,这不为我们人类的意识而改变。至此,宇宙的观测特征就这样出现了,它必然是均匀各向同性的,这种宇宙均匀各向同性的特征不以观测者对它进行观测的观测而改变,更不会与观测者的观测背景(我们在地球上对宇宙进行观测的观测背景就是地球)有关,这是永远也改变不了的事实。

至此,上述有关各种不同物质在宇宙中的相互转化(以单颗恒星演化为例),在宇宙中的分布,以及主要特征或规律等的问题就这样解答完毕。谢谢!

诚恳盼望我的新老朋友亲临寒舍光临指导,给笔者捧场是笔者最大的安慰,也是笔者最大的探索动力,若能够给予提出问题将是笔者最大的荣幸。

今天是“十一”黄金周的第四天,让我们继续用燃放创新焰火的形式来欢度并享受我们的母亲节!最后,笔者再次向大家问好!祝节日快乐!万事顺意!

 

Astronomy Picture of the Day Interpretation of the Zhou Jian

Author: Zhou Jian

Discover the cosmos! Each day a different image or photograph of our fascinating universe is featured,along with a brief explanation written by cosmologists Zhou Jian, based on the Zhou Jian 2009 March 8 founded the analytical cosmology theory,copyright registration number is 2009-A-020687, and emphasis given image or photograph of celestial analytical cosmology parameters and related comparison results.

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发表评论 评论 (2 个评论)

  • 钟杏生 2011-10-04 22:34
    我不相信大爆炸宇宙学,质子的形成不可能完成于宇宙大爆炸最初的一瞬间,而是在原恒星形成前夕,随着恒星演化,质子在核聚变反应中被大量消耗,也被大量产生壮年期质子量最大。晚期重核是质子形成能力减弱,只能进行裂变核反应。质子量的变化可观察吗?
  • 周坚 2011-10-07 09:25
    yuann38101: 我不相信大爆炸宇宙学,质子的形成不可能完成于宇宙大爆炸最初的一瞬间,而是在原恒星形成前夕,随着恒星演化,质子在核聚变反应中被大量消耗,也被大量产生壮年
    对天体的观测最直接的就是对它的亮度进行观测,这种物质的可观测性已经在今天发布的“星系演化观测特征图的诞生源于宇宙加速膨胀的发现”中给予了描述。其实,从观测的角度理解,一切物质都是可以观测的,确实不存在什么即看不见又莫不着的什么古怪物质。至于质子数的变化是否可观测的问题,笔者在1990年发布在《核物理》第一期杂志上发表的“人工合成超重元素的稳定性分析”中有所介绍,也是给出天体核子数的计算公式,供参考。
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