自考2014年现代科学技术基础资料

第三节星系的起源和演化

星系是构成宇宙的基本单位。星系的外形和结构是多种多样的。1926年哈勃按星系的形态把星系分为三大类：椭圆星系、螺旋星系和不规则星系。后来由此分为椭圆星系、透镜星系、漩涡星系、棒旋星系和不规则星系五个类型。

星系在永恒地运动。它内部的恒星在运动，自身也在运动。成对出现的星系彼此围绕公共质心转动，在星系团中，星系间有随机的相对运动。河外星系的事项速度与距离成正比。

星系的质量是可测的。星系的质量一般为109―1011m◎

第四节恒星的起源和演化

恒星是构成星系的基本单元，是将宇宙原始物质合成各种重元素的熔炉。研究恒星的形成和演化是研究银河系结构和演化的基础。

恒星是从星际分子云中形成的；恒星有形成、发展和死亡的过程。死亡着的恒星把它合成的原子核注入残余星际气体中，从这些气体中又产生出新一代的恒星，星系中这种恒星的消亡与再生过程。

一、恒星的形成

17世纪牛顿、18世纪初康德等倡言的散布于空间中的弥漫物质（称为星云）可以在引力作用下凝聚成太阳系和恒星的假说。20世纪60年代确立了恒星从星际分子云中形成这一重大的现代学说，成为恒星形成研究的主要成就。

尽管星际物质的密度很低，约为10-19kg/m3,但它们的分布很不均匀。巨大分子云密度较高部分在自身引力作用下会变得更密。

密度越大气体间的引力也越大，从而进一步增加了其密度。引力做功转化成热，使分子云密度增加的同时温度也不断增高。当气体密度与温度达到一定值时（一些偶然情况也可使气体云变得十分稠密），向内的引力足以克服向外的压力，大分子云将急剧收缩，聚向中心形成一个密度大的核心天体，成为云核。如果气体云起初有足够的旋转，则在核心天体周围会形成类似太阳系样子的气尘盘。引力势能转化为热能而使中心天体炽热发光。这就是原恒星阶段。当盘中物质在引力作用下不断落向原恒星，原恒星在不断收缩过程中，引力能转化的热能使中心温度达到107K时，就足以触发恒星中心氢聚变为氦的热核反应，而放出巨大的核能，此时恒星不断向外辐射出大量能量，我们说一颗恒星诞生了。恒星的质量一般在0.1——100m◎之间。更小的质量不足以触发热核反应，而更大的质量则会由于产生的辐射压力太大而瓦解。恒星质量的大小取决于它诞生时的条件。

第一代恒星是星系形成时期由初始气云碎片凝聚而成的，其他代恒星是由星系中的星际物质形成的，而一些突发事件，如超新星爆炸等，是引起气体云密度变得大到足以产生新恒星的必要条件。

二、恒星的演化

恒星的演化过程了分为四个阶段：初始阶段、亚稳阶段、周期性收缩膨胀阶段、引力坍缩阶段。

恒星的演化过程可分为四个阶段：初始阶段、亚稳阶段、周期性收缩膨胀阶段、引力坍缩阶段。

恒星主要是依靠内部气体粒子热运动的压力与自身物质之间的巨大

引力相抗衡的。如果恒星的能源仅来自引力能，恒星便不会维持多久。维持恒星不断发光发热的能源，是恒星内部的核聚变反映提供的。质量轻的原子核经核聚变生成质量较大的核，生成核的质量一般都小于反映前元素质量的和，这称为质量亏损。按爱因斯坦