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关于一些相关的天文知识.(2/2)

与别的天相比,黑是显得太特殊了。例如,黑有“隐术”,人们无法直接观察到它,连科学家都只能对它内结构提猜想。那么,黑是怎么把自己隐藏起来的呢?答案就是――弯曲的空间。我们都知,光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是据广义相对论,空间会在引力场作用下弯曲。这时候,光虽然仍然沿任意两间的最短距离传播,但走的已经不是直线,而是曲线。形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过大的引力把它拉得偏离了原来的方向。

等恒星的半径小到一特定值(天文学上叫“史瓦西半径”)时,就连垂直表面发的光都被捕获了。到这时,恒星就变成了黑。说它“黑”,是指它就像宇宙中的无底,任何质一旦掉去,“似乎”就再不能逃。实际上黑真正是“隐形”的,等一会儿我们会讲到。

这次,据科学家的猜想,质将不可阻挡地向着中心军,直至成为一个积趋于零、密度趋向无限大的“”。而当它的半径一旦收缩到一定程度(史瓦西半径),正象我们上面介绍的那样,大的引力就使得即使光也无法向外,从而切断了恒星与外界的一切联系――“黑”诞生了。

这以后恒星演化的过程是:内收缩、外壳膨胀――燃烧壳层内的氦向内收缩并变,而其恒星外壳则向外膨胀并不断变冷,表面温度大大降低。这个过程仅仅持续了数十万年,这颗恒星在迅速膨胀中变为红星。

氢的燃烧消耗极快,中心形成氦并且不断增大。随着时间的延长,氦周围的氢越来越少,中心产生的能量已经不足以维持其辐,于是平衡被打破,引力占了上风。有着氦和氢外壳的恒星在引力作用下收缩,使其密度、压和温度都升。氢的燃烧向氦周围的一个壳层里推

称它为“红”星,是因为在这恒星迅速膨胀的同时,它的外表面离中心越来越远,所以温度将随之而降低,发的光也就越来越偏红。不过,虽然温度降低了一些,可红星的积是如此之大,它的光度也变得很大,极为明亮。看到的最亮的星中,许多都是红星。

“黑”无疑是本世纪最有挑战、也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着,新的理论也不断地提。不过,这些当代天理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的。有兴趣的朋友可以去参考专门的论著。

在赫-罗图中,红星分布在主星序区的右上方的一个相当密集的区域内,差不多呈平走向。

质量小一些的恒星主要演化成白矮星,质量比较大的恒星则有可能形成中星。而据科学家的计算,中星的总质量不能大于三倍太的质量。如果超过了这个值,那么将再没有什么力能与自重力相抗衡了,从而引发另一次大坍缩。

我们来较详细地看看红星的形成。我们已经知,恒星依靠其内聚变而熊熊燃烧着。聚变的结果,是把每四个氢原结合成一个氦原,并释放大量的原能,形成辐压。

星一旦形成,就朝恒星的下一阶段――白矮星发。当外区域迅速膨胀时,氦受反作用力却烈向内收缩,被压缩的质不断变,最终内温度将超过一亿度,燃氦聚变。最后的结局将在中心形成一颗白矮星。

我们曾经比较详细地介绍了白矮星和中星形成的过程。当一颗恒星衰老时,它的反应已经耗尽了中心的燃料(氢),由中心产生的能量已经不多了。这样,它再也没有足够的力量来承担起外壳大的重量。所以在外壳的重压之下,心开始坍缩,直到最后形成积小、密度大的星,重新有能力与压力平衡。

称它为“星”,是突它的大。在星阶段,恒星的积将膨胀到十亿倍之多。

在地球上,由于引力场作用很小,这弯曲是微乎其微的。而在黑周围,空间的这变形非常大。这样,即使是被黑挡着的恒星发的光,虽然有一分会落中消失,可另一分光线会通过弯曲的空间中绕过黑而到达地球。所以,我们可以毫不费力地观察到黑背面的星空,就像黑不存在一样,这就是黑的隐术。

那么,黑是怎样形成的呢?其实,跟白矮星和中星一样,黑很可能也是由恒星演化而来的。

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对周围的时空弯曲作用就越大,朝某些角度发的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。

于主星序阶段的恒星,聚变主要在它的中心(心)分发生。辐压与它自收缩的引力相平衡。

更有趣的是,有些恒星不仅是朝着地球发的光能直接到达地球,它朝其它方向发的光也可能被附近的黑引力折而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”,还同时看到它的侧面、甚至后背!

当一颗恒星度过它漫长的青壮年期――主序星阶段,步老年期时,它将首先变为一颗红星。

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