书城童书行星与恒星(宇宙瞭望书坊)
30712400000021

第21章 恒星的孕育

根据弥漫说的理论,恒星形成可分为两个阶段,开始时先由极其稀薄的物质凝聚成星云并进一步收缩成原恒星,然后原恒星才发展成为恒星。星际空间普遍存在极稀薄的物质,由于分布不均匀往往分裂成团块,并向中心凝聚,成为弥漫星云。弥漫星云在逐步凝聚收缩过程中进一步分裂,变成体积和质量更小而密度却更高的小球状星云。星云很庞大,半径起码有好几光年。它的外缘物质自由地向中心坠落,收缩进行得相当快,但也需几百万年的时间才能落到中心区。随着快速收缩过程的进行,星云内部的密度迅速增大,温度快速升高,气压也相应增强,随之发生一系列的反应,使外缘物质下落的速度和小球状体的收缩速度减缓,即进入慢收缩阶段。

一般把处于慢收缩阶段的天体称为原恒星。慢收缩开始后,中心区受强烈压缩而升温并发出热辐射,直到最后中心温度升到700万~1000万度,由氢原子核聚变为氦原子核的热核反应提供足够的能量,使内部压力与引力处于相对平衡状态,一颗恒星就正式诞生了。原恒星进一步形成恒星的收缩过程要持续几百万到几千万年。

设想在银河系里,远离我们几千光年的某个地方,一团巨大的星际气体和尘埃云寂静地穿越近于完全真空的空间。这团星际云的稀疏边缘向四周黑暗延伸几千千米之遥。星际云占有如此广漠的空间,尽管它具有巨大的质量,但原子在星际云的庞大体积里的分布是很稀疏的。某个特定的时候,在来自宇宙空间冲击波的作用下,相距很远的原子突然紧紧地拥挤在一起,星际云本来是透明的,但由于原子靠近在一起,微弱的星光不再能穿透通过,这时星际云变成了暗星云。冲击波的另一个作用效果是使有些地方含有比平均数稍多的原子数,有些地方含有比平均数略少的原子数,含原子数多的地方引力大,会把附近的原子吸引过来。以这种方式,星际云开始瓦解成团块或球状体。球状体是不稳定的,在引力作用下球状体开始收缩,变得越来越小,其核心的压力越来越大,温度也随之不断上升。当温度上升到一定程度后,它内部深处的气体开始发光,这时球状体不再是暗黑的了,它已转变为一颗原恒星。原恒星继续收缩,当原恒星中心的温度达到1000万度时,氢燃烧了,4个氢原子核结合在一起生成了氦核,这就是我们常说的热核反应(氢核聚变)。在这个过程中,减少的质量转换为纯粹的能量。由于氢燃烧释放出巨大的能量,原恒星最终能支撑住它的外层质量,于是收缩停止了,一颗恒星由此诞生了。