主序星过程
从聚变所需的能量说起
小时候听说氢弹需要核弹来引爆，觉得莫名其妙，用核弹炸氢弹破坏了氢弹的结构怎么办？其实当时的一己之见就完全是因为知识过于匮乏，氢核聚变的所需温度之高只有用重核的链式反应才能达到，当然不是真的放一颗核弹进去，只是为了满足氢核聚变最原始的条件，之后就可以自发进行。
两个氢核想要在一起必须克服库伦势垒，这要求足够大的动能，计算结果是2*10^10K，非常惊人的温度，实际上，并不需要那么高。根据麦克斯韦-玻尔兹曼分布，不同粒子因为遭受不同的碰撞过程有不同的概率分布函数，尽管整体未必能达到温度，但是单个粒子的动能有时候会变得非常大。在考虑到量子遂穿效应，克服库伦势垒的温度被降低到了700万K，依靠恒星引力是可以做到的。
顺便一提，氢聚变的温度要求恒星质量不小于0.08倍的太阳质量，这显然也远大于木星质量，所以木星即使被点燃也不会成为恒星的。

科普确实不好写，光楼主这几段话憋了俩小时。所以参加科普的同学注意好自己的身体和时间，不要熬夜写，没时间就不写或者写一些短篇的，把身体和学习整下去就太糟糕了！
楼主今天先更到这里，可以插楼，但是不要太水，过多水层我会考虑拆掉一些，原则上不灌水大家都很安全。

虽说是浅谈，但如果就这么把主序星说完了就太浅了。
知道了恒星的聚变原因，下面给大家讲讲恒星的聚变过程：
楼上@风恋终狂神 说的是PP链的过程，即质量小于二倍太阳质量的恒星主要的聚变方式，重点在“主要”两字。试想恒星不可能到某一质量突然全部转化成某一供能方式。这里是个易混淆的地方所以多说了两句。PP链有三个分支，风恋说的是第一种，但和我的并不完全相同，可能是因为不同的推导吧，在天体物理上常见这种情况，因为用了不同的模型，或者不同的方程，结果存在较大的差异。
PP-1： 氕+氕→氘+电子+高能光子+中微子
氕+氘→氦3+高能光子
氦3+氦3→氦4+2氕
学过高二化学的其实能看懂反应过程，不过为了消灭公式我完全翻译过来了。最后综合的反应结果就是：
4氕→氦4+26.20MeV
PP-2： 4氕→氦4+25.67Mev
PP-3： 4氕→氦4+19.23Mev
大家肯定都发现了，同样是4个氕，差距咋嫩大肋！？看PP-1，我们对照的是最终的结果，这并不是整个反应过程，中间的变化是不一样的，PP-2中间会生成Li和Be。PP-3中间会生成Be和B。这就是不一样的原因。
PP循环是两倍质量一下的恒星的主要聚变方式，大于两倍太阳质量的恒星还有一种新的聚变方式——CNO循环
CNO-1:4氕→氦4+25.01Mev
CNO-1:4氕→氦4+24.80MeV这两个过程大概占产能的20%我在楼下单独贴一层这个过程，因为原谅我无法口述....看不懂的同学可以完全无视掉，因为我专门为它设计了一层0.0
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手机上没问题，一发过来就不知道像素会成啥样

简要说一下位力定理，根据位力定理我们知道：恒星向外辐射能量时，总能量减小，但温度却会因此而升高。表现出负的比热。这里的负意味着热力学箭头反向。相似的情况也有黑洞，黑洞的表面热容也是负的。但原因不同。之后会为大家讲解。@joy12 记得joy娘问过这个问题，虽然是一年前的帖子了，没在意解决没有，就给你圈来了。

下面会给大家讲解主序星以后的过程，看起来快结束了是吧？错啦，一想到致密星楼主心中仿佛有数万只草泥马奔腾而过，一阵又一阵，一阵接一阵。
先从小质量恒星末期的演化讲起：
质量小于2.3倍太阳质量的恒星被称为小质量恒星。它们最终的结果是白矮星，如果有同学说是黑矮星也不错，但是白矮星冷却为黑矮星时间之久超过了现在宇宙的年龄，所以我们现在不可能发现黑矮星。
我们知道恒星主要集中在内核，当内核聚变完以后，就形成了一个中心为氦核，外部有丰富氢元素的球球。氦核表面的氢还在持续的燃烧着,产生氦，中心氦核的质量持续的增加着。当增大到一定程度，压力就抵抗不了氦核的引力开始了坍塌的过程。引力收缩使势能转化为辐射能，这些能量注入氢外层，使外层膨胀，，半径增大，膨胀的同时表明降温，从此这颗恒星离开了主序星。现在，他叫做亚巨星。亚巨星继续膨胀，但是因为对内层光子的吸收作用，温度降低到一定程度就会停止，接近一种平衡状态。持续的膨胀使他的表面积越来越大。就成了红巨星。
当小质量恒星（＜203倍太阳质量）变成红巨星后，中心氦核区域的电子由于密度增大而发生兼并，理论计算表明，当中心兼并核的质量达到临界值约为0.45倍太阳质量时，中心温度可达10^8K，此刻氦开始燃烧，发生3α①反应氦聚变使核温度上升，中心区域发生绝热膨胀②。但在电子兼并的情况下，绝热膨胀时压力并不减小，所以核反应加速进行，这样进行的氦燃烧是一种爆炸式的燃烧，称之为氦闪。氦闪的时间极短，一般只有数秒或数分钟。
氦闪产生大量的热量是温度升高，但密度基本保持不变，因而氦核内的电子由简并的变为非简并的。此时星核膨胀，吸热，光度骤减，恒星在赫罗图上的文职下降，然而进入稳定的氦燃烧阶段。此时主要的反应时氦聚变，同时也有氧生成。此时，星核的周围是氢燃烧的壳层，这种核心燃烧氢，核心燃烧氦的状态叫做水平分支。水平分支在赫罗图上的位置，既与恒星的初始质量有关，也与红巨星阶段外层的质量损失有关。
当中心氦核中的氦还进之后，中心氦核变为由谈何氧组成的碳-氧核，且核心由于核反应停止而收缩，从而升高了外层的压力和温度。这样，核心外缘又有一层氦点火，而点火的氦层之外还有一层氢在燃烧，恒星处于双壳层燃烧阶段。这种双壳层燃烧阶段称为渐进巨星分支。在这一阶段中，中心碳-氧核的质量继续增加，恒星的光度由于双壳层燃烧产能而增大，使外层不断膨胀，因此恒星有上升到了红巨星分支。
当星核由于进一步收缩而再次发生电子简并时（星核部分相当于一颗热的碳-氧白矮星），燃烧的双壳层变的更大因而光度更大，在双壳层燃烧的结束阶段便形成红超巨星。由于此阶段外壳物质的大量损失（超星风所致）红超巨星生存的时间不会太久。红超巨星以后，外层物质损失非常快，相当于物质抛射，壳层燃烧物质迅速靠近表面而消失，从而恒星的演化轨迹在赫罗图上相作坊移动，变为行星状星云③，而行星状星云的中心就是原来的星核，此时它已经成为了一颗独立的碳-氧白矮星。

①3α：3α过程是3个氦原子核（α粒子）转换成碳原子核的过程。
这种核融合反应可以在超过一亿度K的高温和氦含量丰富的恒星内部迅速的发生。同样的，他发生在较老年，经由质子-质子链反应和碳氮氧循环产生的氦，累积在核心的恒星。在核心的氢已经燃烧完后，核心将塌缩，直到温度达到氦燃烧的燃点。
4He + 4He ↔ 8Be
8Be + 4He ↔ 12C + γ + 7.367 MeV
这个过程释放出的净能量为7.275 MeV。
在第一个阶段形成的8Be是不稳定的，会经历2.6×10-16秒就再分裂回氦，但是在氦燃烧能形成8Be的条件下，只要有微小的平衡丰度，就能再捕获一个氦原子核形成12C。这种结合三个氦原子核转换成碳的过程就称为3α过程。
②绝热膨胀：绝热膨胀是与外界没有热量交换的膨胀过程。但气体对外界做功，气体膨胀，因此，并不同于孤立系统。
③行星状星云：行星状星云实质上是一些垂死的恒星抛出的尘埃和气体壳，直径一般在一光年左右。由质量小于太阳十倍的恒星在其演化的末期，其核心的氢燃料耗尽后，不断向外抛射的物质构成。行星状星云是指外形呈圆盘状或环状的并且带有暗弱延伸视面的星云，属于发射星云的一种。在望远镜中看去，它具有像天王星和海王星那样略带绿色而有明晰边缘的圆面。 行星状星云呈圆形、扁圆形或环形，有些与大行星很相像，因而得名。

补充：小于0.5倍太阳质量的恒星，中心氢燃烧结束后形成的氦核是电子简并的，并且氦核的质量小于氦燃烧的临界值。同时，由于外层行得质量很少，氢燃烧补充的氦也不足以使氦核的质量达到上述的临界值。因此，当电子简并的氦核收缩使，不会发生燃烧。这样初始质量小于0.5倍太阳质量的恒星最终将会演化为氦白矮星，而演化为碳-氧白矮星的恒星初始质量在0.5到2.3倍太阳质量之间。
那么今天的量又完成了，之后还会为大家讲解中等质量恒星，大质量恒星的结局。包括超新星，致密星都会有。时间充足的话还会补充近密双星，洛希瓣，脉冲星系列问题，黑洞系列问题，以及中微子系列问题。我好像在给自己挖深坑....当然，写一遍也会记得更深刻的，所以看起来还是双赢的

中等质量恒星
中等质量恒星质量介于2.3-8倍太阳质量之间，在燃烧完中心的氢之后，一样会形成一个氦核，与小恒星相同。不同的是，中等质量恒星过渡到红巨星的过程非常短暂。在10^6年这一量级，因此在赫罗图上并不容易观察到，，成为和聊天的空隙区，恒星达到红巨星是，中心的温度已升高到10^8K，从而氦开始燃烧，主要反应也是氦原子核聚变为碳和氧。但与小质量恒星不同的是，氦燃烧不经过氦闪，而是平稳的渡过，同时整个恒星内部对流很强。对流使得中心区域的还不断被搬运到核的表面，形成氦燃烧的壳层，而中心部分逐渐变成由碳氧组成的核。在这一过程恒星是非常不稳定的。
此后，恒星的过程很像小质量恒星，进入AGB阶段。不同的是AGB阶段中等质量恒星可能会产生热脉动，造父脉动①，并会产生非常巨大的星风。另一方面，此阶段碳氧核去会产生大量中微子，携带能量使核区温度降低。
中等质量恒星最终有两个结局。第一是壳层的燃烧不能使中心核进一步聚变，，恒星由AGB阶段转化为行星状星云，最后成为一颗碳氧白矮星。第二种情况，如果内核可以继续燃烧，他所发生的过程将是爆炸性的，就成了我眼中一个比较刺激的名词，超新星②爆炸，但只有接近8倍太阳质量的恒星才有可能。
①这里的造父脉动和热脉动和快餐一样，有兴趣的同学可以去维基一下造父变星。这里简要叙述一下此阶段会有此效应的原因是因为因为氦越热，电离程度越高，越不透明，内部加热导致膨胀，膨胀降温导致停止膨胀甚至收缩。这种有规律的变化成为脉动。
②超新星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，即使在白天也可以用肉眼观察到
超新星的详细介绍在最后会有的，大家只需要大概了解这是一个怎样壮观的景象就好了

呐呐，好久不更了下面继续

大质量恒星通常是O型和B型星。他们在银河系只占恒星总数的10%左右。和中小质量恒星不同，大质量恒星在经过氢燃烧和氦燃烧之后，所产生的碳-氧核是电子非简并的，因此发生碳燃烧时，中心核不会产生剧烈的闪耀现象。同时，大质量星在演化过程中，星风所造成的物质流失极大。特别是演化后期，不断将内部产生的重元素抛射到宇宙空间，因此大质量恒星时星际介质，特别是重元素的重要来源。由于剧烈的物质抛射以及内部对流，大质量星在离开主序星后的演化，往往要在红超巨星和蓝超巨星之间来回反复几次，中间也会经过早父不稳定带而成为造福变星。

这个图片超好的说，不断地聚变，最里面是个铁核。

死变态，怎么又成奶奶了，欺负人啊，哇！！！！