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太阳,我们最靠近的恒星。
太阳,我们最靠近的恒星。

恒星是通过重力聚集在一起的巨大的发光的等离子球体。在其演化结束时,一个恒星也可以包含一部分简并态物质。距离最靠近地球的恒星是太阳,这是地球上大多数能量的来源。当它们没有被大气现象掩盖时,其它恒星在夜间从地球上可见,并且因为其巨大的距离而表现为众多的固定发光点。从历史上看,在天球上最突出的恒星们被组合成星座星群,并且最明亮的恒星们获得了适当的名称。广泛的恒星目录星表已被天文学家们编制,提供了标准化的恒星命名

在它的演化过程中至少一部分,恒星闪耀是由于在其核心中氢的热核聚变释放出的能量,穿越恒星的内部,然后辐射外层空间。几乎所有比更重的天然元素都是由恒星产生的,或者通过在其演化中的恒星核合成,或者通过当恒星爆炸时候的超新星核合成

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仙后座A的超新星
仙后座A的超新星
图片来源: NASA/JPL-Caltech

超新星(英語:Supenova)是某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸。这种爆炸都极其明亮,过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系,并可持续几周至几个月才会逐渐衰减变为不可见。在这段期间内一颗超新星所辐射的能量可以与太阳在其一生中辐射能量的总和相媲美。恒星透过爆炸会将其大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散,并向周围的星际物质辐射激波。这种激波会导致形成一个膨胀的气体和尘埃构成的壳状结构,这被称作超新星遗迹

已知存在的超新星有几种不同类型,但其形成机制都来自两种情形之一:通过核聚变产生能量的过程终止或突然启动。当一个衰老的大质量恒星核无法再通过热核反应产生能量时,它有可能会通过引力坍缩的过程坍缩为一个中子星黑洞。引力坍缩所释放的引力势能会加热并驱散恒星的外层物质。另一种形成機制为一顆白矮星可能会从其伴星那里获取并积累物质(通常是通过吸积,少数通过合并)从而提升内核的温度,以至能够将碳元素点燃并由此导致热失控下的核聚变,最终将恒星完全摧毁。当质量超过钱德拉塞卡极限(约为1.38倍太阳质量)的恒星内部的核聚变无法提供足够的能量时,恒星将走向坍缩;而当吸积过程中的白矮星质量达到这一极限时它们将会质量过高而烧毁。需要注意的是,白矮星还会通过碳氮氧循环在其表面形成一种与上述有所不同的并且规模小很多的热核爆炸,这被称作新星。一般认为质量小于9倍太阳质量左右的恒星在经历引力坍缩的过程后是无法形成超新星的。

根据估算,在如银河系大小的星系中超新星爆发的机率约为50年一次,它们在为星际物质提供丰富的重元素中起到了重要作用。同时,超新星爆发产生的激波也会压缩附近的星际云,这是新的恒星诞生的重要启动机制。

超新星的英文名称为supernovanova拉丁语中是“新”的意思,这表示它在天球上看上去是一颗新出現的亮星(其实原本即已存在,因亮度增加而被认为是新出现的);前缀super-是为了将超新星和一般的新星相区分,也表示了超新星具有更高的亮度,以及更稀少的分布和不同的形成机制。根据韦氏词典supernova一词最早在1926年见于出版物中。

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