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第46章 恒星的演化（第1页）

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二、恒星演化模型

恒星并非永恒不变。其演化就是其内部成分和结构随时间变化的过程。演化模型通过将时间作为变量引入上述方程组来进行计算。

演化的驱动力是成分的改变和引力收缩：

初始成分：恒星从分子云中诞生，初始成分几乎全是氢和氦。

核燃烧阶段：

主序阶段：核心氢稳定燃烧（氢→氦）。这是恒星一生中最漫长的阶段。

后主序阶段：氢耗尽后，核心在引力下收缩并升温，点燃壳层氢燃烧，恒星膨胀成为红巨星或超巨星。

大质量恒星的核心会进一步点燃氦燃烧（→碳、氧）、碳燃烧（→氖、钠、镁）……直至形成铁核。铁核聚变不再产生能量，反而消耗能量。

终点与命运：

当核燃料耗尽，无法再产生足够压力抵抗引力时，恒星发生引力坍缩。

最终命运取决于初始质量：

低质量恒星（

中等质量恒星（~8-25倍太阳质量）：发生超新星爆发（ii型），留下中子星。

高质量恒星（>~25倍太阳质量）：超新星爆发，留下黑洞。

演化模型通过计算不同核燃烧阶段的时间、成分变化和相应的结构调整，来模拟恒星从诞生到死亡的完整生命历程。

三、一个经典的总结：赫罗图（h-rdiagram）

恒星模型的所有预测都可以完美地体现在赫罗图上，它是恒星天文学最重要的图表。

x轴：表面温度（或颜色，光谱型obafgkm）。

y轴：光度（或绝对星等）。

主序带：绝大多数恒星所在的带状区域，核心正在燃烧氢。

演化轨迹：恒星模型可以计算出不同质量的恒星在耗尽氢后，如何在赫罗图上移动（向右上方→红巨星；向左→水平支；等等）。观测数据与这些理论轨迹高度吻合，这是恒星模型最成功的证明。