恆星早期演化是一篇文章，介紹恆星早期演化過程。
基本介紹
- 中文名：恆星早期演化
- 外文名：The early evolution of star
恆星的演化大體可分為如下階段：一、主序是以前的階段－－恆星處於幼年時代。二、主序是星階段－－恆星處於壯年期。三、紅巨星階段－－恆星處於中年期。四、白矮星階段－－恆星處於老年期。大多數恆星的一生，大體是這樣度過的。
至今還沒有得到解決的氯和中微子實驗對於天體物理學家的自信心並沒有產生很大的影響，因為還有其他的例子可以說明計算結果和天文觀測是一致的。本章將要講述這些例子。在這章里我們要研究質量遠大於太陽質量的恆星的演化。由於質量較大的恆星消耗核能源比較快，所以它們屬於能源已在很大程度上被耗盡的恆星。天體物理學家可以檢驗，由計算機預測到的這些恆星的演化過程是否和宇宙中真實的過程相符合。
但是要用計算機去模擬計算一顆恆星從早期直到相當晚期的演化階段，還存在很多困難。絕不可以認為，只要有一台戰後出現的大型計算機就能很好地、自動而準確地進行計算了。為了要知道恆星隨時間的演化，首先需要發明新的計算方法。
外行人可能會奇怪，為什麼單純有台大型計算機還不能解決某一計算任務，還需要有新的計算方法？一般地說，從事觀測的天文學家都很明白，如果有一台新的望遠鏡或是一個新的天文衛星，人們就能觀測到更遙遠的天體。然而發明一個新的數學方法也可以取得相同的進展，這一點就不那么容易被人所理解，因為數學方法並不能做成木製模型或紙模型，或者是做成彩色幻燈片，也不致於使人們為它舉辦由主管部長親自出面主持的慶典。
路易斯·亨耶和亨耶方法
從1955年霍伊爾和史瓦西發表文章以後，和太陽質量差不多的，類似太陽恆星的演化理論就停頓下來了。在紅巨星區域，模型的中心溫度為1億度，這時應該開始氦的聚變反應，但是一旦這種新的核反應在模型中發生時，計算方法就宣告失效。人們已經知道，在這類恆星中氦燃燒會進行得很激烈、很快。例如1952年利昂·梅斯特爾(LeonMestel)曾在劍橋大學所做的博士論文中就指出了這點。但是人們並不知道，利用當時採用的方法會使計算機失效，它根本算不出模型來。
對於較大質量恆星，情況還要更糟糕一些。人們只能計算到中心對流區域內氫逐漸被消耗的階段。一旦氫耗盡時，計算機立即就“畏懼”了，根本得不到進入紅巨星區域的恆星模型，因而還達不到像霍伊爾和史瓦西已做到的程度，他們曾經得到了類似太陽的恆星在紅巨星區域的模型。這種狀況一直到50年代末都沒有新的進展。
與此同時計算機工業卻不斷地把功率更高的機型投入到市場上來。即便這樣，問題並未得到解決。霍伊爾和他的同事們曾試圖計算較大質量恆星的演化，但沒有取得大的成果。史瓦西也是徒勞地想讓類似太陽的恆星通過氦燃燒階段。這時在日本以物理學家林忠四郎(ChuchiroHayashi)為首的一個小組，他們用台式計算機，並採用手算的方法，計算一個簡化的模型，試圖得到較大質量恆量在其中心氫耗盡後的命運。後來證明，日本人的計算結果和實際情況是比較接近的，但還是需要發明新的計算方法。
在月球背面有座亨耶環形山。這是國際天文學聯合會1970年為紀念在這年年初逝世的路易斯·亨耶(LouisHenyey)而給它取的名字。亨耶曾在天體物理的許多領域內工作過，但他給天體物理帶來的影響最大的工作當然是計算方法的發明。今天人們稱這種方法為亨耶方法。
1961年8月國際天文學聯合會在加利福尼亞州的伯克利舉行大會。會上宣讀了大量的各種專題報告。其中有一個報告是伯克利大學天文系的路易斯·亨耶作的。這個報告是關於一個新的恆星模型計算方法。在這以前人們早已傳說亨耶發明了一種新方法。幾年前他的小組已發表過一篇文章，但是那篇介紹新方法的文章非常難懂。任何人，甚至可能包括亨耶本人在內，都甚感費解。不過現在這種方法已大大簡化和改進了。
亨耶不屬於發表文章又多又快的人，所以那天下午所有對恆星演化理論的進展感興趣的人都來聽他的報告。我聽不懂但很勤快地作了記錄。會議以後我能有半年時間到普林斯頓的馬丁·史瓦西那裡工作。我可以證明，史瓦西是怎樣根據他的記錄將亨耶講述的方法重新整理出來的。以後我才著手看我的記錄，幾天以後我也明白了亨耶方法的原理。史瓦西立即套用這個方法去研究長期折磨他的類太陽恆星的氦燃燒問題，並在很短時間內就使演化程通過了幾乎爆發式的快速演化階段。亨耶方法使他能夠模擬計算一顆恆星的演化，並順利通過了以前無法通過的演化階段！經過在帕薩迪納逗留以後，我在1962年秋回到了慕尼黑。口袋中裝有我對亨耶方法的加工品。
但是要用計算機去模擬計算一顆恆星從早期直到相當晚期的演化階段，還存在很多困難。絕不可以認為，只要有一台戰後出現的大型計算機就能很好地、自動而準確地進行計算了。為了要知道恆星隨時間的演化，首先需要發明新的計算方法。
外行人可能會奇怪，為什麼單純有台大型計算機還不能解決某一計算任務，還需要有新的計算方法？一般地說，從事觀測的天文學家都很明白，如果有一台新的望遠鏡或是一個新的天文衛星，人們就能觀測到更遙遠的天體。然而發明一個新的數學方法也可以取得相同的進展，這一點就不那么容易被人所理解，因為數學方法並不能做成木製模型或紙模型，或者是做成彩色幻燈片，也不致於使人們為它舉辦由主管部長親自出面主持的慶典。
路易斯·亨耶和亨耶方法
從1955年霍伊爾和史瓦西發表文章以後，和太陽質量差不多的，類似太陽恆星的演化理論就停頓下來了。在紅巨星區域，模型的中心溫度為1億度，這時應該開始氦的聚變反應，但是一旦這種新的核反應在模型中發生時，計算方法就宣告失效。人們已經知道，在這類恆星中氦燃燒會進行得很激烈、很快。例如1952年利昂·梅斯特爾(LeonMestel)曾在劍橋大學所做的博士論文中就指出了這點。但是人們並不知道，利用當時採用的方法會使計算機失效，它根本算不出模型來。
對於較大質量恆星，情況還要更糟糕一些。人們只能計算到中心對流區域內氫逐漸被消耗的階段。一旦氫耗盡時，計算機立即就“畏懼”了，根本得不到進入紅巨星區域的恆星模型，因而還達不到像霍伊爾和史瓦西已做到的程度，他們曾經得到了類似太陽的恆星在紅巨星區域的模型。這種狀況一直到50年代末都沒有新的進展。
與此同時計算機工業卻不斷地把功率更高的機型投入到市場上來。即便這樣，問題並未得到解決。霍伊爾和他的同事們曾試圖計算較大質量恆星的演化，但沒有取得大的成果。史瓦西也是徒勞地想讓類似太陽的恆星通過氦燃燒階段。這時在日本以物理學家林忠四郎(ChuchiroHayashi)為首的一個小組，他們用台式計算機，並採用手算的方法，計算一個簡化的模型，試圖得到較大質量恆量在其中心氫耗盡後的命運。後來證明，日本人的計算結果和實際情況是比較接近的，但還是需要發明新的計算方法。
在月球背面有座亨耶環形山。這是國際天文學聯合會1970年為紀念在這年年初逝世的路易斯·亨耶(LouisHenyey)而給它取的名字。亨耶曾在天體物理的許多領域內工作過，但他給天體物理帶來的影響最大的工作當然是計算方法的發明。今天人們稱這種方法為亨耶方法。
1961年8月國際天文學聯合會在加利福尼亞州的伯克利舉行大會。會上宣讀了大量的各種專題報告。其中有一個報告是伯克利大學天文系的路易斯·亨耶作的。這個報告是關於一個新的恆星模型計算方法。在這以前人們早已傳說亨耶發明了一種新方法。幾年前他的小組已發表過一篇文章，但是那篇介紹新方法的文章非常難懂。任何人，甚至可能包括亨耶本人在內，都甚感費解。不過現在這種方法已大大簡化和改進了。
亨耶不屬於發表文章又多又快的人，所以那天下午所有對恆星演化理論的進展感興趣的人都來聽他的報告。我聽不懂但很勤快地作了記錄。會議以後我能有半年時間到普林斯頓的馬丁·史瓦西那裡工作。我可以證明，史瓦西是怎樣根據他的記錄將亨耶講述的方法重新整理出來的。以後我才著手看我的記錄，幾天以後我也明白了亨耶方法的原理。史瓦西立即套用這個方法去研究長期折磨他的類太陽恆星的氦燃燒問題，並在很短時間內就使演化程通過了幾乎爆發式的快速演化階段。亨耶方法使他能夠模擬計算一顆恆星的演化，並順利通過了以前無法通過的演化階段！經過在帕薩迪納逗留以後，我在1962年秋回到了慕尼黑。口袋中裝有我對亨耶方法的加工品。
