宇宙中的天體

宇宙中的天體黑洞是一種引力極強(qiáng)的天體，就連光也不能逃脫。當(dāng)恒星的史瓦西半徑小到一定程度時(shí)，就連垂直表面發(fā)射的光都無法逃逸了。這時(shí)恒星就變成了黑洞。說它“黑”，是指它就像宇宙中的無底洞，任何物質(zhì)一旦掉進(jìn)去，“似乎”就再不能逃出。由于黑洞中的光無法逃逸，所以我們無法直接觀測(cè)到黑洞。然而，可以通過測(cè)量它對(duì)周圍天體的作用和影響來間接觀測(cè)或推測(cè)到它的存在。黑洞引申義為無法擺脫的境遇。2011年12月，天文學(xué)家首次觀測(cè)到黑洞“捕捉”星云的過程。黑洞和黑洞完全不一樣，白洞不會(huì)吸收任何物體，相反的，白洞會(huì)不斷釋放出物質(zhì)，包括基本粒子和場(chǎng)。白洞和黑洞一樣，有一個(gè)封閉的“視界”。不過和黑洞不一樣，時(shí)空曲率在這里是負(fù)無窮大，也就是說，在這里，白洞對(duì)外界的斥力達(dá)到無窮大，即使是光筆直向白洞的奇點(diǎn)沖去，它也會(huì)在白洞的視界上完全停止住，不可能進(jìn)入白洞一步。白洞巨星指光度比一般恒星（主序星）大而比超巨星小的恒星。恒星演化離開主序帶后，體積膨脹、表面溫度降低、變得非常明亮，因?yàn)檫@類恒星大約是太陽的10至100倍，所以被稱為巨星光度級(jí)為Ⅱ～Ⅲ級(jí)。表面溫度為2500k～7000k。有少數(shù)藍(lán)巨星溫度較高，而冷巨星溫度最低，僅1000K。普通紅巨星的質(zhì)量為太陽的1.5～4倍，半徑約為太陽10倍，是恒星演化過程中的比較晚期階段。光度級(jí)為Ⅱ的恒星稱為亮巨星。亮巨星在赫羅圖上的分布區(qū)介于超巨星和巨星之間。對(duì)于具有一定的表面有效溫度的亮巨星來說，它們的光度比巨星強(qiáng)而比超巨星弱。巨星超新星是某些恒星在演化接近末期時(shí)經(jīng)歷的一種劇烈爆炸。這種爆炸都極其明亮，過程中所突發(fā)的電磁輻射經(jīng)常能夠照亮其所在的整個(gè)星系，并可持續(xù)幾周至幾個(gè)月才會(huì)逐漸衰減變?yōu)椴豢梢?。在這段期間內(nèi)一顆超新星所輻射的能量可以與太陽在其一生中輻射能量的總和相媲美[1]。恒星通過爆炸會(huì)將其大部分甚至幾乎所有物質(zhì)以可高至十分之一光速的速度向外拋散[2]，并向周圍的星際物質(zhì)輻射激波[3]。這種激波會(huì)導(dǎo)致形成一個(gè)膨脹的氣體和塵埃構(gòu)成的殼狀結(jié)構(gòu)，這被稱作超新星遺跡。超新星經(jīng)過幾百萬年，氦核燃燒殆盡，現(xiàn)在恒星的結(jié)構(gòu)組成已經(jīng)不那么簡(jiǎn)單了：外殼仍然是以氫為主的混合物，而在它下面有一個(gè)氦層，氦層內(nèi)部還埋有一個(gè)碳球。核反應(yīng)過程變得更加復(fù)雜，中心附近的溫度繼續(xù)上升，最終使碳轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌?。是由質(zhì)量較差的恒星形成的。與此同時(shí)，紅巨星外部開始發(fā)生不穩(wěn)定的脈動(dòng)振蕩：恒星半徑時(shí)而變大，時(shí)而又縮小，穩(wěn)定的主星序恒星變?yōu)闃O不穩(wěn)定的巨大火球，火球內(nèi)部的核反應(yīng)也越來越趨于不穩(wěn)定，忽而強(qiáng)烈，忽而微弱。此時(shí)的恒星內(nèi)部核心實(shí)際上密度已經(jīng)增大到每立方厘米十噸左右，我們可以說，此時(shí)，在紅巨星內(nèi)部，已經(jīng)誕生了一顆白矮星。當(dāng)紅巨星的外部區(qū)域迅速膨脹時(shí)，氦核受反作用力卻強(qiáng)烈向內(nèi)收縮，被壓縮的物質(zhì)不斷變熱，最終內(nèi)核溫度將超過一億度，于是氦開始聚變成碳。白矮星黑矮星(Blackdwarf)是類似太陽質(zhì)量大小的白矮星繼續(xù)演變的產(chǎn)物，其表面溫度下降，停止發(fā)光發(fā)熱。由于一顆恒星由形成至演變?yōu)楹诎堑纳芷诒扔钪娴哪挲g還要長(zhǎng)，因此現(xiàn)時(shí)的宇宙并沒有任何黑矮星。假如現(xiàn)時(shí)的宇宙有黑矮星存在的話，偵測(cè)它們的難度也極高。因?yàn)樗鼈円淹Ｖ狗懦鲚椛?，即使有也是極微量，且多被宇宙微波背景輻射所遮蓋，因此偵測(cè)的方法只有使用重力偵測(cè)，但此方法對(duì)于質(zhì)量較少的星效用不大。黑矮星

拋射理論認(rèn)為，褐矮星是由于低質(zhì)量的原恒星胚在還沒有達(dá)到產(chǎn)生氫核聚變所需的質(zhì)量前，與其它天體發(fā)生了碰撞而被拋射出前恒星核所形成的，這一理論部分地得到了雙褐矮星系統(tǒng)的證實(shí)。前恒星核的光致侵蝕理論基于大質(zhì)量恒星的輻射對(duì)前恒星核的光致侵蝕作用，能夠解釋處于電離氫區(qū)中的褐矮星的形成機(jī)制。褐矮星也可能由大質(zhì)量的原恒星盤在其它恒星的引力作用下發(fā)生碎裂而產(chǎn)生。褐矮星所謂紅矮星，也就是M型主序星（MV），根據(jù)赫羅圖，“紅矮星”在眾多處于主序階段的恒星當(dāng)中，其大小及溫度均相對(duì)較小和低，在光譜分類方面屬于M型。它們?cè)诤阈侵械臄?shù)量較多，大多數(shù)紅矮星的直徑及質(zhì)量均低于太陽的三分一，表面溫度也低于3,500K。釋出的光也比太陽弱得多，有時(shí)更可低于太陽光度的萬分之一。又由于內(nèi)部的氫元素核聚變的速度緩慢，因此它們也擁有較長(zhǎng)的壽命。紅矮星的內(nèi)部引力根本不足把氦元素聚合，紅矮星不會(huì)膨脹成紅巨星，而逐步收縮，直至氫氣耗盡。紅矮星行星通常指自身不發(fā)光，環(huán)繞著恒星的天體。其公轉(zhuǎn)方向常與所繞恒星的自轉(zhuǎn)方向相同[1]。一般來說行星需具有一定質(zhì)量，行星的質(zhì)量要足夠的大（相對(duì)于月球）且近似于圓球狀，自身不能像恒星那樣發(fā)生核聚變反應(yīng)。行星彗星（Comet），中文俗稱“掃把星”，是太陽系中小天體之一類。由冰凍物質(zhì)和塵埃組成。當(dāng)它靠近太陽時(shí)即為可見。太陽的熱使彗星物質(zhì)蒸發(fā)，在冰核周圍形成朦朧的彗發(fā)和一條稀薄物質(zhì)流構(gòu)成的彗尾。由于太陽風(fēng)的壓力，彗尾總是指向背離太陽的方向。彗星是星際間物質(zhì)，英文是Comet，是由希臘文演變而來的，意思是“尾巴”或“毛發(fā)”，也有‘長(zhǎng)發(fā)星’的含義。而中文的“彗”字，則是“掃帚”的意思。在《天文略論》這本書中寫道：彗星為怪異之星，有首有尾隕石（meteorite）是地球以外未燃盡的宇宙流星脫離原有運(yùn)行軌道或成碎塊散落到地球或其它行星表面的、石質(zhì)的，鐵質(zhì)的或是石鐵混合物質(zhì)，也稱“隕星”。大多數(shù)隕石來自小行星帶，小部分來自月球和火星。隕石衛(wèi)星是環(huán)繞一顆行星按閉合軌道做周期性運(yùn)行的天體。不過，如果兩個(gè)天體質(zhì)量相當(dāng)，