PDF《天体物理学讲座 第一讲 恒星的演化 3》

9 Π

9 Μ ρ ΓΜ ρ Π ρ 质量方程

9 ρ

9 Μ ρ Π ρ Θ 能量方程

9 Λρ

9 Μ ρ Ε Ε Μ Ε 能量传递方程

9 Τ

9 Μ ρ ΓΜ ρ Π ρ Τ Π Τ Π 化学组成变化方程

9 Ψ ι

9 τ Ε ν Ενι Ενι Ε κ Ε ικ Εικ Θ Ε ν Ενι Ενι Ε κ Ε ικ Εικ Μ ρ ΘΜ ρ 在以上方程中包含了 个未知量 Τ 温度 Π 压强ρ与恒星中心的距离 Λρ 光度 及Ψι元素的 质量丰度 以及包含一些与物质有关的函数 如Θ密度 ? 物质的不透明度 Ε 产能率 Ε Μ 中微 子能量损失率 Ε 物质的热能变化率 Ενι 每克 ν 粒子经过核反应成为 ι 粒子所释放的能量 Ενι 每秒每克 ν 粒子经过核反应成为 ι 粒子所释放的 能量 这些物质函数可由已知的物理规律得到 式 中的 Μ ρ 表示以 ρ为半径的球体内的质量 Γ 为引力 常数 ) 式有 个边界条件 即在恒星中心处 Μ ρ 有两个边界条件 ρ Λρ 和在恒星表 面处 Μ ρ Μ 有两个边界条件 Τ Π ) 式及其边界条件构成了恒星的结构和演化模型 在给定恒星的质量和初始化学组成条件下 解这个 模型 就可以得到恒星的内部结构和演化的规律 上述恒星结构和演化模型简称标准恒星结构和 演化模型 是 年前后由 ≥ ≈

2 等≈ 和≈等人发展起来的 但是 天文观测 发现 有一些性质特殊的恒星 它们不完全遵守标准 恒星结构和演化模型的简化假设 从而推动了恒星 结构和演化模型的进一步发展 天文观测证实 有些早型星 以及大质量星有很 大的自转速度 对于这类恒星必须考虑自转的影响 而且它们的几何结构因为自转可以不是球对称结 构和*≈和≈等人 发展了考虑恒星自转和非球对称结构的恒星结构和 演化模型 天文观测还证实 许多大质量恒星 以及 红巨星和 星存在严重的星风物质损失 ? 等≈ ≤ 和≈≥和≤≈等发 展了质量不守恒的恒星结构和演化模型 对于相距很近 ! 互相绕转的双星系统 潮汐作用 和系统转动作用对双星的结构和演化影响很大 可 以造 成两星之间发生物质交换和?≈°≈?≈?√≈等人 发展了双星的结构和演化模型∏和*≈发展了有星风物质损失的双星结构和演化 模型 # # 卷年期和≈≤?°≈≤?等≈ ≈ 等人在恒星结构和演化模型基础上 增 加振动计算 发展了变星的结构和演化模型 图 赫罗图 赫罗图 通过天文观测可以得到恒星的光度以及恒星表 面的有效温度 若将恒星的光度对有效温度作图 则 得到所谓的赫罗图 见图 图中的纵轴向上为光 度 横轴由右向左为有效温度 在赫罗图中 每颗星 根据它的光度和有效温度对应于一个点 天文观测 证明 恒星在赫罗图中的分布有明显的特性 的 恒星密集于由左上方往右下方延伸的一条带内 这 条带称为主序 太阳也在主序内 恒星在主序内的分 布规律是 沿着主序由左上方往右下方进行 恒星的 颜色由白 !蓝变红 温度则由高变低 同时恒星的质 量由大变小 位于主序上的恒星 它们的质量和光度 之间满足一定的关系 Λ ? Μ

1 称为质 光关系 在主序的右上方有少数超巨星分布在超巨星带内 而在主序与超巨星带之间还有巨星带和亚巨星带 此外 在与主序几乎垂直走向的一个狭长带内 分布 有造父变星 ! 室女座 ? 型变星 !天琴座 变星等 这条狭长带称为造父脉动不稳定带 在主序的左下 方有一条光度很低 ! 半径很小的白矮星带 为什么在 赫罗图中恒星的分布是很不均匀的 的恒星密 集于主序带上 少数恒星分布在超巨星 !巨星 !亚巨 星 !白矮星等一些窄带上 而在许多区域却没有恒星 分布 为什么主.