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暗物质与宇宙模型系列作品73。
恒星的形成是天体物理学领域中最为基础性的问题,因为它是解答其它许多问题所必须首先解决的问题。
所有的恒星都从星云或分子云的气体和尘埃坍缩中诞生。恒星在任何类型及处于任何演化阶段的星系中都是普遍存在的。同时,恒星在非常广泛的环境中形成,从接近巨型的分子星云到存在于处于聚合状态的星系中的超巨型分子星云。在星系中那些有代表性的恒星都是作为恒星群中的一员而形成的,这就表明恒星的形成是发生在恒星群内部的事情,而不是一个个孤立的现象。
随着计算机性能提高、数值计算技术发展,以及数以百万计的恒星观察记录,使在推测恒星形成初始机制方面、恒星形成的物理、化学环境方面以及在宇宙的历史中恒星群的位置及出现时间方面都有了较大的进展。
在最简单的假想环境中,拥有一些可见物质的恒星是独立于其它恒星,而单个独立形成。这种类型恒星形成过程中最初的两个阶段:首先是在一个主要由氢分子组成的星云中形成一个有边界的引力核,然后该引力核在自身引力作用下发生崩溃。在这一部分里,最有意思的一点是,如何从引力核的崩溃过程中克服气体紊流及磁场作用的影响,形成一个原恒星。
所有的恒星有着类似的形成机制,且均需要一定的触发条件,出发条件包括2个:
1、星云内部有足够大的星体或星体集合提供引力核。
足够大的星体或星体集合作为引力核出现在星云内部,质量较小,无法形成塌缩。然而仅仅有足够的质量也不足以形成恒星,一旦吸积开始,如果大量星云物质垂直或接近垂直坠入引力核,先被吸积的物质持续加速,速度越来越快,后离得较远的物质没有得到充分加速或还没有加速运动的时候,物质已经形成较大的中断间距,致使整个吸积过程无法持续,这样就可能形成一个失败的恒星——褐矮星,或者形成一颗恒星。
2、引力核具有足够高的旋转速度。
引力核高速旋转具有重要作用,较高的旋转速度,使旋转速度越高,就能够使星云物质更充分地加速,使星云物质被加速过程漫长持久,使引力核的吸积过程漫长而持久,这样才能形成一颗真正的恒星。
由于不同的转动,落入星体的过程被极大程度延长,外围星云物质不断随着内部转动星云物质逐渐随着星体转动加速。
一旦吸积过程足够长,由于转动惯量守恒,一旦落入星体,将进一步加速星体的转动速度。进而促进吸积过程持续。
总之,引力核的转动使外围星云物质不断随着转动加速而成为宇宙第一推动力。
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