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恒星形成

恒星的物质来源于星云。每一个星云都是恒星的摇篮,其中孕育着数百万颗恒星。星云中重要的物质不是那些灿烂的气体云,而是其中较暗的部分,包含很多尘埃云。恒星的形成就发生在这些尘埃云中。这些尘埃云密度很大,因此一般情况下,我们很难用一般的望远镜观测到内部的一些过程。关于恒星是如何形成的这一问题成为了天文学中的一个谜

2004年,美国宇航局发射了斯皮策太空望远镜(Spitzer Space Telescope)。这是一座红外望远镜,由于红外线可以穿透厚厚的尘埃,因此斯皮策的作用就是通过观测星云热量散发的红外线观测星云内部新恒星的形成。这样一来,我们就可以大致描绘出恒星的形成过程,从而进一步解开这个谜。

产生恒星的基本条件是氢气、引力和漫长的时间。起初,星云中的一小块氢气受热后开始升温,进而引起星云中的其他物质开始发热、升温并发光。尘埃和气体在万有引力的作用下开始聚集,形成巨大的漩涡。在聚集并压缩体积的过程中,由于外界对其做功,根据热力学第一定律,被压缩的气体温度会升高。

经过数十万年,星云的密度会不断增大,并会形成盘状漩涡,直径超过太阳系。而位于中心的气体,在重力的不断挤压下,形成具有超高密度和温度的球体。随着压力不断增大,由于旋涡物质具有的角动量,导致巨大的气柱从中心喷射而出,喷射气柱直径达几光年,它可以使物质加速,穿越无法想象的距离。而核心的部分,就是年轻的恒星。

引力作用持续而强烈,气体和灰尘颗粒被不断吸入,并相互挤压,产生了越来越多的热量。

未来几十万年的时间里,年轻的恒星经挤压将变得更亮更热,温度会达到1500万摄氏度。一些气体原子在高温下会发生聚变而释放出更大的能量,经过这些聚变反应,产物会通过相互作用与气体、尘埃等形成更加清晰的球体,一颗恒星就这样诞生了。

在今后的数万、数亿、甚至数万亿年,它会一直发光,释放能量。太阳就是这样一颗数十亿年源源不断地为我们地球乃至整个太阳系提供光和热的一颗普通、但对我们及其重要的一颗恒星。

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