小质量恒星的演化.ppt

天文学导论;本讲内容;主序后恒星的演化;每颗恒星都是唯一的;当主序恒星核心区的氢完全耗尽，恒星开始脱离主序，演化加快，出现一系列壮观景象

;1。小质量恒星的主序后演化;1.1亚巨星支Sub-giantBranch(SB);在H-R图上,恒星渐渐向右脱离主序(1?2),称为亚巨星支

体积膨胀?表面温度降低，但光度增加

亚巨星的温度下降大约1,000K,;1.2红巨星支RedGiantBranch(RGB);简并：泡利Pauli不相容原理;由于H–的调节?RGB表面温度变化不大

在H-R图上，恒星向右上方几乎垂直攀升成为红巨星（2?3)：颜色红体积大（亮）

反向林忠四郎线：原恒星?主序星：H–调节;恒星沿RGB是加速向上攀升的;太阳成为红巨星;1.3氦闪(Heliumflash);由于简并，He核温度上升但不膨胀;氦闪后，电子简并解除;He闪所产生的巨大能量用来抗衡引力和膨胀He核?氦闪后,非简并He核变得很大?引力减弱?He燃烧核心和H燃烧壳层的压力减小?核反应率明显降低?恒星光度明显下降，仅有He闪时的1/100（包层收缩）

恒星进入一个新的稳定态：He在正常的非简并的核内燃烧成为C，H在壳层内燃烧成为He;1.4水平支HorizontalBranch(HB);恒星的化学成分决定其在水平支上的位置：

化学成分和太阳类似的小质量恒星将只聚集在RGB的左侧

Fe丰度比太阳小的恒星趋于分布在远离RGB的准水平线上

称为水平支（HB）星;HB星结构;HB星和主序星的比较;1.5渐进巨星支AsymptoticGiantBranch(AGB);类似于RGB,恒星再次向右上方加速攀升为红超巨星(4?5)

在H-R图上的路径非常类似于RGB(2?3)，故称为AGB，这个阶段的星称为AGB星（红超巨星）;AGB星结构;*MS,RGB,HBandAGB星的结构比较*;当到AGB顶端（5）时，光度的显著增加+恒星的显著膨胀?开始抛射冷的外层（引力微弱），最终留下一颗“裸露”的高温C核心;太阳的C核不会燃烧！;地球的命运？;地球被膨胀的太阳“吞没”;地球不被太阳“吞没”;1.6恒星质量损失Stellarmassloss;留下炽热的简并C核;1.7行星状星云PlanetaryNebulae;TheRingNebula环状星云;HST杰作：动物园,……;猫眼星云;蝴蝶星云ButterflyNebula;沙漏星云;哑铃星云DumbbellNebula;爱斯基摩星云TheEskimoNebula;1.8成为白矮星;1.9白矮星冷却为黑矮星;值得记住这个超密球（一茶匙一吨的密度），其生命实际上于100多亿年前开始于一个比地球上最好的真空还要稀薄100亿倍的星际分子云核！

一个纪元的终结......另一个新纪元的开端;2。白矮星WhiteDwarfs(WD);白矮星的形成机制（简写版）;天狼星双星中的白矮星;确定天狼B是白矮星;球状星团中有大量白矮星;白矮星的结构;为什么白矮星密度如此之高反而稳定？;简并电子气;白矮星的冷却;白矮星的质量—半径关系;随着白矮星质量增大，其半径减小，电子被积压在更小的空间内，简并电子气运动变成相对论性的

→当质量增大，引力比压力增大得更快

→白矮星质量上限（引力压力）

对He白矮星，Mch≈1.44M⊙

对C/O白矮星，Mch≈1.4M⊙;3。小质量双星的演化;3.1激变变星CataclysmicVariables(CVs);3.2新星Novae;激变变星是新星的前身星progenitor;新星的观测特征;NovaHerculis武仙座1934;NovaCygni天鹅座1975;Theejectedenvelopeisvisibleasalimb-brightenedshellexpandingawayfromthebinaryatspeedsofafewhundredtoafew103km/s;再发新星（recurrentnovae）;当吸积白矮星的质量达到钱德拉塞卡（~1.4太阳质量）极限，白矮星开始坍缩升温，内部C和O的爆燃产生Ni-56?衰变产能

整个星体被炸光，释放巨大能量，其残骸以~104kms-1的速度向外膨胀

超新星爆发的极大光度达~3×109L⊙

两颗白矮星并合?（1个）超亮IaSN？;热核爆炸超新星;TypeIaSupernova1994DinNGC4526;SN1998aqinNGC3982,Ia,18.4mag;SN199