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為什么有的恒星時亮時暗

時間: 書之意2 為什么

  恒星是一團氣體通過萬有引力作用聚集而形成的,他們的壽命是和質量有關系的,大質量的恒星通常都是些短命鬼,幾百萬年就掛了。可是大家知道為什么有的恒星時亮時暗嗎?其中的原因是什么呢?相信許多朋友們都不太了解,下面就小編來給大家解答一下疑惑吧。

  西方人很早就發現有幾顆星特立獨行,亮度不時地變化著,其中最著名的就是鯨魚座&ir;(中國古星名蒭藁增二),它從明亮到消失,一變就是幾年。另外一顆是英仙座β(中國古星名大陵五),亮度變化相當明顯,被認為是希臘神話中帕爾修斯手持的妖怪美杜莎之頭。中國古人也早就發現了恒星亮度的變化,比如在中國古代星座&ld;貫索&rd;(天上的監獄)中,就有幾顆星時明時暗。占星師認為貫索中變亮的星增多,則天下蟊賊蜂起,大獄將興。另外一個著名的例子是在公元1054年,中國古人記錄了天上突然出現一顆很亮的星。其實那顆星本來就存在,只是突然變得極亮而已。

  這些亮度發生變化的星,統稱為變星。變星有兩大類,一類是因為被另一個天體擋住,遮遮掩掩,星就發生明暗變化,這種變星稱為&ld;食變星&rd;。另一類是于恒星本身的物原因造成亮度變化,又有&ld;脈動變星&rd;、&ld;不規則變星&rd;、&ld;激變變星&rd;之分。

  食變星是一明一暗兩顆亮度不同的恒星相互繞轉,當暗星擋在亮星前面時,我們觀測到的亮度就最小,亮星擋在暗星前面時,我們觀測到的亮度是次小,兩顆星互不遮擋時,我們觀測到的它們的總亮度最大,這就是食變星光變的原。

  脈動變星的亮度又為何發生變化呢?原來,恒星的內部,每時每刻都在進行劇烈的核聚變反應。核反應產生的能量,不停地從恒星的核心區傳遞到恒星表面,然后輻射到宇宙空間,這就是恒星發光的本質。大多數恒星,在一生的大部分時間里,產生的能量和輻射的能量是平衡的。但有些恒星演化到一定階段,這種平衡開始變得不穩定。核反應的產能超過輻射出去的能量,恒星內部的溫度增高、壓力增大,導致星體向外膨脹。膨脹使得恒星的表面積增加,有更多的光能向外輻射,從觀測者的角度來看,這顆恒星就變亮了。另一方面,膨脹使得恒星內部的溫度、密度和壓力下降,核反應的強度也隨之降低。這時,恒星的自身引力又起了主導作用,引起星體的收縮,恒星的亮度又會變暗。同時,收縮引起恒星中心密度增大,溫度升高,導致核反應又開始增強。這樣的過程周而復始,顆恒星有節律地時明時暗,像是脈搏一樣,故稱為脈動變星。脈動變星的亮暗變化有很大的差異。變幅大的,亮暗之間可以相差上千倍;變幅小的,或許僅有千分之一的差別。

  在恒星形成的初期,尚未開始穩定的核反應,也會發生光變,比如金牛T型星,就是一種不規則變星。有些恒星在生命的終點更是會出現最極端的不穩定過程,比如新星和超新星爆發,它們會在短時間內發生激烈的光變,被稱為激變變星。前面說到公元1054年出現的那顆亮星,就是一顆超新星。超新星爆發所釋放的能量十分可觀,有的在短期內可使恒星增亮上億倍,甚至比個星系還要明亮。

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