1、天文学导论第 6讲 小质量恒星演化It is said an Eastern monarch once charged his wise men to invent him a sentence to be ever in view, and which should be true and appropriate in all times and situations. They presented him the words: “And this, too, shall pass away.”Abraham Lincoln (1809-1865)September 30, 1859 本讲内
2、容1. 小质量恒星（太阳）的主序后演化 红（超）巨星 行星状星云 “地球的命运 ”2. 白矮星3. 小质量双星的演化 激变变星 新星 Ia（热核）超新星主序后恒星的演化 星际云坍缩为巨大的原恒星，由气体和尘埃组成的盘所环绕 遗留在盘内的气体和尘埃聚积成行星及其卫星、小行星和彗星等 原恒星继续坍缩直到核心的 H点燃而成为主序恒星 主序恒星： 恒星核心的 H在燃烧 恒星最终会耗尽其核心的 H燃料：结构开始剧变，开始快速演化 最终坍缩成为没有核燃料的致密天体每颗恒星都是唯一的 初始质量和化学丰度决定 一个恒星的命运 主序寿命，（赫罗图）演化路径，结束方式 一个（孤立）恒星形成之时就确定了它的演化程
3、双星的演化： “环境改变命运 ” 小质量恒星和大质量恒星的演化十分不同 大致区分为两类： 小质量恒星 3 Msun 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小质量恒星的演化大质量恒星的演化1。小质量恒星的 主序后 演化 以类太阳恒星演化作为小质量恒星演化的代表，以此来了解太阳 “轰轰烈烈 ”的一生 相似的初始质量（ M 1M） 相似的初始化学成分（ 太阳元素丰度）1.1 亚巨星支 Sub-giant Branch(SB) 核心 H枯竭 (变为 He核 )， 壳层 H燃烧 主序生活结束，开始快速演化 He核收缩 壳层引力增加 壳层压力增加 壳层 H燃烧率加快（
4、 He核质量增加） 恒星更亮 ，但体积膨胀 表面温度降低 恒星更红！ 亚巨星结构： 非燃烧 He核 + 壳层 H燃烧 + 非燃烧 H包层 在 H-R图上 , 恒星渐渐向右脱离主序 (12), 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 Red Giant Branch (RGB) 非燃烧 He核继续坍缩， He核半径减小， He核温度上升 壳层 H燃烧率更快（ He核质量增加） 光度增加 恒星包层膨胀 表面温度降低 RGB He核体积持续缩小 电子开始简并 (压 )红巨星结构： 非燃烧 简并 He核 + 燃烧 H壳层 + 非燃烧 H包层简并：泡利 Pauli不相容原理 量子力学：质量大粒子占据空间小！ 电子先简并 客满客满自旋朝上 自旋朝下能级 1能级 2
