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红巨星
2023-01-24

一般人听说太阳的直径是地球直径的109倍,体积是地球的130万倍时,都会觉得太阳是大得惊人的天体.实际上,太阳按大小来说,只是恒星中的寻常之辈.

星际空间的巨人是一组被称做红巨星的恒星.例如,牧夫座中的大角星,直径相当于太阳直径的24倍,体积是太阳的13800多倍;御夫座的毕宿五,直径是太阳的45倍,体积是9万多倍;天蝎座的心宿二,直径是太阳的230倍,体积是1200多万倍!然而,心宿二也不是最大的恒星,至少现在天文学家知道,猎户座的参宿四,直径是心宿二的2.39倍,体积是心宿二的13.67倍.要是和太阳相比,参宿四更是大得惊人,它的直径为太阳的550倍,体积相当于1亿6千6百多万个太阳!

人们不禁要问,如此巨大的天体是怎样形成的呢?目前,天文学界认为,红巨星是比太阳更老的恒星.开始,它们也曾是靠着由氢变成氦的热核反应维持着发光、发热的个头中等的恒星.当它们的氢燃料消耗殆尽时,排斥力日益减小,引力的作用使它们发生收缩.引力收缩时产生的能量使其中心区域的温度上升到1亿度以上.于是,在那里产生了在地球上根本无法实现的另一种热核反应:三个氦原子核聚变成一个碳原子核.这一反应产生了极强烈的爆炸力,使星体的外壳一下子膨胀几十倍、甚至几百倍,外壳处的温度一般在3000℃到4000℃之间,呈现出明亮的红色.理论推算表明,靠氦聚变为碳的反应释放的能量来维持其庞大体积的红巨星,寿命都较短,一般仅能存在几百万年.当绝大部分的氦元素都转变成碳元素后,恒星的体积会再一次缩小,同时使其中心区的温度上升到一个新的数量级,进而引发新的向更重化学元素转化的热核反应.

如此螺旋状升级的热核反应,一次比一次更猛烈.最终会产生最强烈的大爆炸,其威力之大,使许多原属于恒星的物质,获得了脱离开其引力场的巨大速度,飞向宇宙空间.在这样的突变后,红巨星就变成了另一类恒星了.

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