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第3節 恒星的一生
第一章 宇宙的起源和演化
華師大版九年級下冊
在茫茫的星空中，既有許多和我們太陽一樣正處在青壯年期的恒星，也有正在形成的恒星，也有年齡很大的恒星——紅巨星，也有已經到了晚年的恒星——白矮星和中子星，還有已經成為恒星殘骸的黑矮星和引力極大以致光也無法逃逸出來的黑洞。
宇宙中的一切事物都有自己誕生、發展和消亡的過程，恒星也不例外。
1、恒星的誕生：
天文觀測表明，恒星的前身是星際云或星際云中的某一塊星云。
星云在引力作用下收縮而漸漸形成恒星。
形成中的恒星依靠引力勢能發光發熱。
引力收縮使形成中的恒星中心溫度升高。當溫度升高到700萬攝氏度時，開始出現氫核聚變為氦核的核能反應，核能成為主要能源。
引力和核反應產生的壓力平衡使恒星不再收縮，成為一顆非常穩定的恒星。
一、形成中的恒星
星云
恒星在星際云中形成
恒星
星云中有大量恒星
請你根據太陽的能量來自太陽內部熱核反應的道理，考慮太陽能不能永遠像現在一樣發光發熱，并說明你的理由。
不能
因為太陽內部的熱核反應需要消耗自身的燃料，當燃料用完，熱核反應就會停止，太陽也就不會再發光發熱。
1、主序星：
天文學上把能穩定地發光發熱的恒星稱為主序星。
2、主序星特點：處于一生中的氫核燃燒階段。
3、太陽：太陽就是一顆主序星，太陽上氫核聚變為氦核的核反應大約可維持100億年。
二、主序星
獵戶A中的年輕恒星
1、紅巨星：
在觀測到的恒星中，有的恒星體積特別大,而且呈現紅色，這類恒星稱為紅巨星。
2、特點：紅巨星依靠氦核的熱核反應發光發熱。
紅巨星其實是大多數恒星一生中必定要經歷的一個階段。
3、太陽的將來：
太陽在50億年后，也會成為紅巨星。
成為紅巨星后的太陽半徑將超過現在
地球的軌道半徑。
三、紅巨星
四、白矮星、中子星和黑洞
1、白矮星：
（1）白矮星：
在星空中有一類通常只能用高倍望遠鏡才能觀察到的恒星，它們的質量和體積較小，但非常熾熱，熱到表面發白的程度，天文學家把這一類恒星稱為白矮星。
（2）白矮星的特點：
密度非常高，是現在太陽密度的幾萬到幾百萬倍。
依靠冷卻發光發熱，就像燒紅的鐵塊在空氣中慢慢
冷卻時會發光發熱一樣。
（3）太陽與白矮星的關系：
像太陽這類質量不是很大的恒星，當核燃料用完，
熱核反應停止后，將演化成白矮星。
（1）黑矮星：
白矮星冷卻到最后，不再發光發熱，成為黑矮星。
（2）黑矮星特點：
黑矮星是中小質量恒星演化的最后期，無法再產生能量輻射。
（3）太陽最后將變成黑矮星。
（4）宇宙中暫時沒有黑矮星：
恒星殘骸冷卻至黑矮星大約需要200萬億年的時間，宇宙的年齡僅有137億年。黑矮星是假想中的恒星殘骸，是當一顆白矮星的溫度低到不再能發出可以被偵測到的光或熱的狀態。所以，宇宙中暫時不存在黑矮星。
黑矮星
（1）中子星：
質量較大的恒星，在核燃料用完、核反應停止后，演化為中子星。
由于中子星在高速旋轉著并向外發射很強烈的電磁輻射，地球表面上可以接收到它的輻射脈沖，因此中子星也叫脈沖星。
（2）中子星特點：
中子星的密度比白矮星還要高，是現在太陽密度的百萬億倍。
中子星也依靠冷卻發光發熱。
（3）中子星最后也會變成黑矮星：
（4）太陽不會演化為中子星。
太陽的質量較小，核燃燒用完
直接變成白矮星，不會變成中子星。
2、中子星
（1）黑洞：
質量更大的恒星，在核燃料用完、核反應停止后，將演化成為黑洞。
（2）黑洞特點：
恒星演化而來的黑洞密度極高，具有非常大的吸引力，不但會把外來的物質吸入，而且黑洞內部包括光在內的物質都無法出來。（3）探測黑洞：
人們雖然無法直接觀測到黑洞，但是
可以通過間接的方法來探測黑洞。
例如，正在向黑洞落下的物質會發射很強
的輻射，在黑洞附近的恒星可能會受黑洞
引力的影響而有特別的分布等。
3、黑洞
1、超新星：
天文學家在觀測星空時，曾多次發現在星空中，會突然出現一顆新的亮星，而且在數月或數年后，這顆亮星又會消失。中國古代天文學家把這樣的亮星稱作“客星”。現代天文學家把這類天體稱為新星，特別亮的新星稱為超新星。
五、超新星爆發
超新星亮度白天可見
2、超新星爆發：
超新星爆發是大質量恒星在演變
成中子星或黑洞時的一次巨大的爆炸。
3、大質量恒星演化出現超新星爆發：
大質量恒星演化的最后階段，中心
物質變成中子星，外部物質則以極大的能量向四周散開，形成超新星爆發。
4、超新星爆發可誕生新的恒星：
超新星爆發的強大的沖擊波會使星際云局部密度變大，引發星際云局部引力收縮。所以超新星爆發是導致一部分恒星誕生的直接動力。
5、超新星爆發是生命的搖籃：
超新星爆發會把大質量恒星核反應中制造出的各種元素拋灑到宇宙空間，使后來形成的恒星連同它們的行星含有各種各樣的元素，包括生命物質少不了的碳、氧等元素。超新星爆發是宇宙中生命的搖籃。
1、恒星是演化著的。
2、不同質量的恒星，其演化過程有差異。
六、恒星的一生
太陽的一生：
星云→原始太陽→主序星→紅巨星
→白矮星→黑矮星
質量不是很大恒星的一生：
星際云或星云→原恒星→主序星→紅巨星→白矮星→黑矮星
大質量恒星：
星際云或星云→原恒星→主序星→超紅巨星→超新星→中子星
黑洞
→
黑
拋灑物質
星云

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