一· “核聚变”驱动了宇宙中的恒星熠熠生辉!
核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘或氚,在一定条件下(如超高温和高压),发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核,并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。原子核中蕴藏巨大的能量,原子核的变化(从一种原子核变化为另外一种原子核)往往伴随着能量的释放。如果是由重的原子核变化为轻的原子核,叫核裂变,如原子弹爆炸;如果是由轻的原子核变化为重的原子核,叫核聚变,如太阳发光发热的能量来源。
太阳核心发生的质子-质子反应示意图
1939年,在一篇名为《恒星能量的产生》的论文中,汉斯·贝特分析了氢融合成氦的可能过程,核聚变反应产生的能量能持续维持恒星内部的高热。霍伊尔继续在1954年以巨著导出进阶的融合步骤,指出恒星如何合成从碳至铁的元素。
二· 宇宙中恒星能有多大?能有多重?
太阳巨大而明亮,它的直径是地球的110倍, 体积是地球的130万倍。太阳是最大的恒星吗?显然不是。晚上可见的最亮的恒星是天狼星,他的直径比太阳大两倍。牧夫星座的大角阿拉法星的直径是太阳的24倍;金牛星座的毕宿五阿拉法星更大,它的直径是太阳的46倍,猎户星座的参宿七贝塔星的直径也有太阳的77倍多。天蝎星座的心宿二阿拉法星可谓是巨星,它的直径是太阳的650多倍;猎户星座参宿四阿拉法星比心宿二阿拉法星还要大1.5倍。仙王星座VV星, 直径比太阳大1600倍。太阳在宇宙中是如此渺小!
不同种类恒星的大小比较
在光度、体积、密度等方面相差极大,甚至可以差到几亿倍;但不同的恒星唯独在质量方面相差很小,最多只相差几百倍。这是恒星性质的一个非常引人注目的特点。
三· 恒星质量越大、核聚变反应越旺盛、寿命越短!