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宇宙所有天体温度排名(宇宙天体温度到底多高)

宇宙所有天体温度排名(宇宙天体温度到底多高)表面温度:2200-4800K红巨星恒星按光谱等级分类,棕矮星被指定为M,L,T和Y型。尽管它们的名字,褐矮星的颜色不同。[4]许多褐矮星可能会在人眼中呈现洋红色,或可能是橙色/红色。[7]褐矮星在可见波长处不是很明亮。已知有围绕褐矮星运行的行星:2M1207b,MOA-2007-BLG-192Lb和2MASS J044144b。在距离大约6.5光年的地方,最近的已知褐矮星是Luhman 16,这是2013年发现的褐矮星二元系统。在美国宇航局的系外行星档案中,HR 2562 b被列为最大规模的已知系外行星(截至2017年12月)尽管质量(30 ± 15 M J)超过行星与褐矮星之间的13-Jupiter质量截止值的两倍。

宇宙所有天体温度排名(宇宙天体温度到底多高)(1)

褐矮星

第九名:褐矮星

表面温度:1500-3000K

褐矮星是星际物体,占据了最重的气体巨行星和最轻的恒星之间的质量范围,其质量约为木星(M J)的约13至75-80 倍,或约2.5 × 10^28 千克至约1.5 × 10^29 千克。低于此范围的是亚棕矮星(有时称为流氓行星),上面是最轻的红矮星(M9 V)。褐矮星可能是完全的对流,没有层次或深度的化学差异。

与主序中的恒星不同,褐矮星的质量不足以维持核心中普通氢(1 H)与氦的核聚变。然而,如果它们的质量分别高于13 M J和65 M J的争论[4]阈值,则认为它们会使氘(2 H)熔化并熔化锂(7 Li)。关于褐矮星是否会通过它们的形成过程而不是它们所谓的核聚变反应来更好地定义也存在争议。

恒星按光谱等级分类,棕矮星被指定为M,L,T和Y型。尽管它们的名字,褐矮星的颜色不同。[4]许多褐矮星可能会在人眼中呈现洋红色,或可能是橙色/红色。[7]褐矮星在可见波长处不是很明亮。

已知有围绕褐矮星运行的行星:2M1207b,MOA-2007-BLG-192Lb和2MASS J044144b。

在距离大约6.5光年的地方,最近的已知褐矮星是Luhman 16,这是2013年发现的褐矮星二元系统。在美国宇航局的系外行星档案中,HR 2562 b被列为最大规模的已知系外行星(截至2017年12月)尽管质量(30 ± 15 M J)超过行星与褐矮星之间的13-Jupiter质量截止值的两倍。

宇宙所有天体温度排名(宇宙天体温度到底多高)(2)

红巨星

第八名:红巨星

表面温度:2200-4800K

红巨星是发光巨星低或中间质量(约0.3-8的太阳质量(中号中的后期阶段))恒星演化。外部大气膨胀且脆弱,使半径变大,表面温度约为5 000 K(4 700°C; 8 500°F)或更低。红巨星的外观从黄橙色到红色,包括光谱类型 K和M,还有S级恒星和大多数碳星。

最常见的红巨星是红巨大分支(RGB)上的恒星,它们仍然在围绕惰性氦核的壳中将氢融合成氦。其他红巨星是水平分支的凉爽半部分中的红色星团,通过三重α过程将氦气融入其核心中的碳中; 和渐近巨分支(AGB)恒星退化碳-氧芯外侧的氦燃烧壳和氢燃烧壳层刚刚超出。

红巨星是已经耗尽其核心中的氢供应的恒星,并且已经开始在核心周围的壳中进行氢的热核聚变。它们的半径比太阳的半径大几十到几百倍。然而,它们的外壳温度较低,呈现红橙色调。尽管它们的能量密度较低,但由于它们的巨大尺寸,红色巨星的亮度是太阳的数倍。红巨星分支恒星光度有高达近三千次,太阳(的大号),光谱类型K或M的,有3000-4000的K表面温度和半径可达太阳(约200倍[R )。在水平分支分是更热的,只有小范围的光度约75的 大号。渐近巨星分支恒星的范围与红色巨型分支中较亮的恒星相似,在热脉冲阶段结束时发出的亮度可达数倍。

宇宙所有天体温度排名(宇宙天体温度到底多高)(3)

红矮星

第七名:红矮星

表面温度:2500-5000K

红矮星是非常低质量的恒星。其结果是,它们具有相对低的压力下,低融合率,因此,低的温度。产生的能量是通过质子 - 质子(PP)链机制将氢核氢融合成氦的产物。因此,这些分发射少的光,有时低至1 / ,所述太阳 即使是最大的红矮星(例如HD 179930,HIP 12961和Lacaille 8760)也仅占太阳光度的 10%左右。一般来说,红矮星小于0.35 中号从由核心到表面传输的能量的对流。由于内部的不透明性而发生对流,其与温度相比具有高密度。结果,通过辐射的能量转移减少,而对流是能量转移到恒星表面的主要形式。超过这个质量,红矮星将在其核心周围有一个区域,在那里不会发生对流。

由于低质量红矮星是完全对流的,氦不会在核心积累,与较大的恒星如太阳相比,它们在离开主序之前可以燃烧更大比例的氢。其结果是,红矮星比宇宙现在的年龄要长寿命估计,星星小于0.8 中号还没来得及离开主序。红矮星的质量越低,寿命越长。人们相信,这些恒星的寿命超过太阳质量与其质量之比的三次或四次幂的预期寿命超过100亿年; 因此,一个0.1 中号红矮可以继续燃烧了十万亿年。[15] [19]随着红矮星中氢的比例被消耗,融合速率下降并且核心开始收缩。通过这种尺寸减小释放的重力能量转换成热量,通过对流在整个恒星中传递。

根据计算机模拟,最低质量红矮必须具有为了最终演变成一个红巨星是0.25 中号 ; 随着年龄的增长,不那么大的物体会增加它们的表面温度,并且光度变成蓝矮星,最后变成白矮星。

宇宙所有天体温度排名(宇宙天体温度到底多高)(4)

黄矮星(太阳公公)

第六名:黄矮星(太阳公公)

表面温度:5400-6000K

太阳是恒星在中心太阳系。它是一个近乎完美的热等离子体球,[14] [15]具有内部对流运动,通过发电机过程产生磁场。[16]这是远远最重要的来源能量的生命上的地球。它的直径约为139万公里(864 000英里),是地球的109倍,质量约为地球的330 000倍。它占太阳系总质量的99.86%。[17] 大约四分之三的太阳质量由氢(~73%)组成; 其余的主要是氦气(~25%),含有较少量的重元素,包括氧气,碳,氖和铁。[18]

太阳是基于其光谱等级的G型主序星(G2V)。因此,它是非正式的,并不完全准确地称为黄矮星(它的光更接近白色而不是黄色)。它形成了大约46亿年[a] [10] [19]年前从大分子云区域内物质的引力坍缩。大部分物质聚集在中心,而其余部分则变成了一个成为太阳系的轨道盘。中央质量变得如此热和密集,最终在其核心发起核聚变。人们认为这个过程几乎形成了所有的恒星。

太阳大致是中年人; 它已经超过40亿[a]年没有发生巨大的变化,并将在超过50亿年后保持相当稳定。目前,它融合了约600万吨氢进入氦每秒,转换400万吨物质转化成能量每秒作为结果。这种能量可能需要10 000到170,000年才能逃离核心,是太阳光和热量的来源。在大约50亿年中,当核心中的氢聚变已经减少到太阳不再处于流体静力平衡的程度时,它的核心将经历密度和温度的显着增加,同时其外层扩展到最终变成红色巨人。据计算,太阳将变得足够大,以吞没水星和金星的当前轨道,并使地球无法居住。在此之后,它将脱落其外层,成为一种致密的冷却恒星,被称为白矮星,不再通过融合产生能量,但仍然发光并从其先前的融合中散发出热量。

太阳的颜色为白色,CIE颜色空间指数接近(0.3 0.3),从太空观察或太阳高空时。当测量所有发射的光子时,太阳实际上在光谱的绿色部分发射的光子数量超过任何其他光子。当太阳在天空中低空时,大气散射会使太阳变成黄色,红色,橙色或洋红色。尽管它具有典型的白度,但大多数人在精神上将太阳描绘为黄色; 其原因是辩论的主题。太阳是G2V恒星,G2表明其表面温度约为5 778 K(5 505°C,9 941°F),V与大多数恒星一样,它是一个主序星。太阳的平均亮度约为每平方米 1.88 千兆 坎德拉,但从地球大气层看,这降低到约1.44 Gcd / ㎡。[d]但是,太阳光盘上的亮度不是恒定的(肢体变暗)。

宇宙所有天体温度排名(宇宙天体温度到底多高)(5)

蓝超巨星

第五名:蓝超巨星

表面温度:10000-50000K

蓝色超巨星(BSG)位于Hertzsprung-Russell图的左上方,位于主序列的右侧。它们比太阳大,但比红色超巨星小,表面温度为10 000-50 000 K,光度为太阳的10 000到100万倍。

蓝色超巨星是从主序列新进化而来,具有极高的发光度,高质量损失率,并且通常不稳定。它们中的许多变成了发光蓝色变量(LBV),具有极端质量损失的情节。较低质量的蓝色超巨星继续扩张,直到它们变成红色超巨星。在这个过程中,他们必须花一些时间作为黄色超巨星或黄色超巨星,但这种扩张发生在短短几千年,因此这些恒星是罕见的。较高质量的红色超巨星吹走了它们的外部大气层,然后逐渐回到蓝色超巨星,并可能向前飞向Wolf-Rayet星。 根据红色超巨星的确切质量和成分,它可以在爆炸作为II型超新星之前执行许多蓝色环,或者最终倾倒足够的外层以再次成为蓝色超巨星,不像第一次那么亮更不稳定。如果这样的恒星可以通过黄色进化空隙,则可以预期它会变成较低亮度的LBV之一。

宇宙所有天体温度排名(宇宙天体温度到底多高)(6)

白矮星

第四名:白矮星

表面温度:最高200 000K

核心温度:最高100 000 0000K

白矮星被认为是中、低质量恒星演化阶段的最终产物,在我们所属的星系内97%的恒星都属于这一类。 §1.中低质量的恒星在渡过生命期的主序星阶段,结束以氢融合反应之后,将在核心进行氦融合,将氦燃烧成碳和氧的3氦过程,并膨胀成为一颗红巨星。如果红巨星没有足够的质量产生能够让碳聚变的更高温度,碳和氧就会在核心堆积起来。在散发出外面数层的气体成为行星状星云之后,留下来的只有核心的部分,这个残骸最终将成为白矮星。因此,白矮星通常都由碳和氧组成。但也有可能核心的温度可以达到使碳聚变却仍不足以使氖聚变的高温,这时就能形成核心由氧、氖和镁组成的白矮星。同样的,有些由氦组成的白矮星是由联星的质量损失造成的。

白矮星的内部不再有物质进行核聚变反应,因此不再有能量产生,也不再由核聚变的热来抵抗重力崩溃;它是由极端高密度的物质产生的电子简并压力来支撑。物理学上,对一颗没有自转的白矮星,电子简并压力能够支撑的最大质量是1.4倍太阳质量,也就是钱德拉塞卡极限。许多碳氧白矮星的质量都接近这个极限的质量,通常经由伴星的质量传递,可能经由所知道的碳引爆过程爆炸成为一颗Ia超新星。

白矮星形成时的温度非常高,目前发现最高温的白矮星是行星状星云NGC 2440中心的HD 62166,表面温度约200 000K,但是因为没有能量的来源,因此将会逐渐释放它的热量并且逐渐变冷,这意味着它的辐射会从最初的高色温随着时间逐渐减小并且转变成红色。经过漫长的时间,白矮星的温度将冷却到光度不再能被看见,成为冷的黑矮星。但是,现在的宇宙仍然太年轻(大约137亿岁),即使是最年老的白矮星依然辐射出数千度K的温度,还没有黑矮星的存在。

宇宙所有天体温度排名(宇宙天体温度到底多高)(7)

中子星

第三名:中子星

表面温度:超过100 000 00K

核心温度:超过600 000 0000K

中子星,是恒星演化到末期,经由引力坍缩发生超新星爆炸之后,可能成为的少数终点之一。恒星在核心的氢、氦、碳等元素于核聚变反应中耗尽,当它们最终转变成铁元素时便无法从核聚变中获得能量。失去热辐射压力支撑的外围物质受重力牵引会急速向核心坠落,有可能导致外壳的动能转化为热能向外爆发产生超新星爆炸,或者根据恒星质量的不同,恒星的内部区域被压缩成白矮星、中子星或黑洞。白矮星被压缩成中子星的过程中恒星遭受剧烈的压缩使其组成物质中的电子并入质子转化成中子,直径大约只有十余公里,但上面一立方厘米的物质便可重达十亿吨,且旋转速度极快。由于其磁轴和自转轴并不重合,磁场旋转时所产生的无线电波等各种辐射可能会以一明一灭的方式传到地球,有如人眨眼,此时称作脉冲星。

一颗典型的中子星质量介于太阳质量的1.35到2.1倍,半径则在10至20公里之间(质量越大半径收缩得越小),也就是太阳半径的30 000至70 000分之一。因此,中子星的密度在每立方公分8×10^13克至2×10^15克间,此密度大约是原子核的密度[1]

致密恒星的质量低于1.44倍太阳质量,则可能是白矮星,但质量大于奥本海默-沃尔可夫极限(3.2倍太阳质量)的恒星会继续发生引力坍缩,则无可避免的将产生黑洞。

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伽马射线爆发

第二名:伽马射线爆发

瞬间爆发温度:100 000 000 0000K

持续时间小于约两秒的事件被归类为短伽马射线爆发。它们占伽马射线爆发的约30%,但直到2005年,从任何短暂事件中都没有成功发现余辉,对它们的起源知之甚少。从那以后,已经探测到并定位了数十个短伽马射线爆发余辉,其中一些与很少或没有恒星形成的区域有关,例如大椭圆星系和大星系团的中心区域。这排除了与大规模恒星的联系,确认短事件与长事件在物理上是截然不同的。此外,与超新星无关。

这些物体的真实性质最初是未知的,而最主要的假设是它们起源于二元中子星[57]或带黑洞的中子星的合并。这种合并被理论化为产生千诺瓦,并且看到了与GRB 130603B相关的千诺瓦的证据。这些事件的平均持续时间为0.2秒表明(因为因果关系))恒星物理直径非常小的来源; 小于0.2光秒(约60 000公里或37 000英里 - 地球直径的四倍)。在短暂的伽马射线爆发后观察几分钟到几小时的X射线闪烁与一个主要物体的小颗粒是一致的,就像中子星最初在不到两秒的时间内被黑洞吞噬,接着是几个小时的能量消耗事件,作为潮汐破坏的中子星材料(不再是中子)的剩余碎片在较长一段时间内保持在轨道上螺旋形成黑洞。一小部分短伽马射线爆发可能是由附近星系中的软伽马中继器产生的巨型耀斑产生的。

宇宙所有天体温度排名(宇宙天体温度到底多高)(9)

宇宙大爆炸

第一名:宇宙大爆炸后10负44次方秒

温度:100 000 000 000 000 000 000 0000K

宇宙大爆炸的最早阶段受到很多猜测。在最常见的模型中,宇宙被均匀地和各向同性地填充,具有非常高的能量密度和巨大的温度和压力,并且非常快速地膨胀和冷却。在扩张中大约10-37秒,相变导致宇宙膨胀,在此期间宇宙呈指数增长,在此期间由于不确定性原理而发生的密度波动被放大到后来形成大规模结构的种子中。宇宙膨胀停止后,再加热发生直到宇宙获得用于所需的温度生产一个的夸克胶子等离子体以及所有其他的基本粒子。温度太高,以至于粒子的随机运动处于相对论 速度,各种粒子 - 反粒子对在碰撞中不断产生和破坏。[7]在某种程度上,一种称为重子生成的未知反应违反了重子数的守恒,导致极小的夸克反对轻弹和反轻子的轻子 - 大约三千万的一部分。这导致了当前宇宙中物质优于反物质的优势。

宇宙的密度持续下降并且温度下降,因此每个粒子的典型能量正在下降。对称性破坏相变将物理学的基本力和基本粒子的参数置于其当前形式。大约10后-11秒,图像越少推测性的,因为粒子的能量下降到可以实现在值粒子加速器。在大约10 -6秒时,夸克和胶子结合形成重子如质子和中子。与夸克相比,夸克的微量过剩导致重子的数量略微超过了反基因。现在温度不再高到足以产生新的质子 - 反质子对(类似于中子 - 反中子),因此随后立即进行质量湮灭,只留下10 10个原始质子和中子中的一个,而没有任何反粒子。电子和正电子在1秒左右发生了类似的过程。在这些湮灭之后,剩余的质子,中子和电子不再相对运动,宇宙的能量密度由光子控制(中微子的贡献很小)。

在扩展的几分钟内,当温度大约十亿(十亿)开尔文且密度大约是空气的时候,中子与质子结合形成宇宙的氘核和氦原子核,称为大爆炸核合成。大多数质子仍未被合并为氢原子核。

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