1、天文学导论第 9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 小
3、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（ He核质量增加） 恒星更亮 ，但体积膨胀
4、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
