引力坍缩

恒星演化到晚期的一种猛烈变化过程。在引力坍缩过程中,恒星中心部分形成致密星,并可能伴有大量的能量释放和物质的抛射。

恒星核心区经过氧燃烧的核反应阶段之后,如果质量大于昌德拉塞卡极限,并且由铁族核素构成时,它的等效多方指数γ接近临界值4/3(见恒星球的平衡及稳定)。这时恒星中心温度约为6×109K,它将发生引力坍缩过程。在这个阶段,恒星中心温度很高,各类中微子产生过程(例如光生中微子过程、等离子体激元衰变中微子过程、 电子对湮没中微子过程、 中微子轫致辐射等)都会引起中微子将中心部分的能量迅速带走,使恒星核心区很快冷却,以致辐射压力不足以抵御自引力的作用,从而形成引力坍缩。

当恒星中心密度足够大时,在引力坍缩中发生下列反应:e-+(Z,A)→ve+(Z-1,A)。e-为电子。(Z,A)是质子数为Z核子数为A原子核ve为电子中微子。这种过程引起物质的中子化。在一定条件下(例如γ≈4/3),引力坍缩过程中将出现强的激波,它引起恒星外层物质的抛射。但在有些条件下(如γ》4/3),坍缩过程并不一定伴有质量抛射。不同质量的恒星,在引力坍缩后有可能形成各种不同类型的致密星。

参考书目
  1. I Robinson ed., Quasi-Stellar Sources andGravitational Collapse, Univ. of Chicago Press,Chicago,1965.