原子核禁戒跃迁决定恒星命运

正每年约有1亿颗恒星诞生,又有同样多的恒星死亡。为了弄清恒星的生命周期,核物理学家与天体物理学家合作揭示了在恒星内部发生的物理过程。质量为太阳质量7—11倍的中等质量恒星,会经过两种不同的路径死亡:热核爆炸或引力坍缩。至于经过哪条路径,决定于恒星内氧核熔合时的状态。研究人员首次测量了氟到氖的稀有核衰变。这是了解中等质量恒星命运的关键。恒星的演化和命运强烈依赖于其诞生时的质量。低质量恒星,如太阳,首先演化成红巨星,     

银河、星系和大宇宙

银河系是我们生活的地球和太阳所在的恒星系统,其质量的1.4×10^11太阳质量,其中恒星约占90%,气体和尘埃组成的星际物质约占10%。平时我们在晚间看到的所有恒星几乎全部属于银河系,由于大量恒星投影在天球上形成乳白色光带。     

新的暴涨宇宙论

在过去的四年里,针对标准的宇宙大爆炸理论的某些缺点,发展了一个关于宇宙机早期历史的新模型.这个模型叫做新的暴涨宇宙.在宇宙演化的最初10～(-30)秒以后的全部时间内,这一模型与先前已为人们接受的对所观测到的宇宙的描述完全一致.然而它与大爆炸模型对宇宙的这个最初10～(-30)秒时间内的描述却显著不同.根据暴涨模型,宇宙经历了一个短期的、极为迅速的膨胀(或“暴涨”)阶段,在此期间,宇宙直径增大的程度比先前认为的程度的 10～50倍还大.在这个惊人的增长迸发期间,宇宙的所有物质和能量实际上是从无到有地被创造出来的.这一暴涨过程对今…     

2012年,参宿四会爆炸吗?

恒星是宇宙的基本组成单元,中小质量的恒星(如太阳)占绝大部分.中小质量的恒星演化到最后,外壳被损失掉,成为漂亮的行星状星云,而恒星的核则成为白矮星.大质量恒星演化到最后会发生超新星爆炸,产生巨大的能量,留下一个中子星或黑洞.参宿四是一颗大质量恒星,种种迹象表明,它将发生超新星爆炸,但在2012年爆炸的可能性微乎其微,天上不会出现两个"太阳",也不会对地球上人们的生活产生实质性的影响.     

宇宙的未来

目前有一些流行的理论予言:最稳定的核粒子质子也要发生衰变.如果质子真的发生衰变,那么恒星和星云将要变成什么样子呢?尽管质子平均寿命运10～(30)年之久(宇宙的年龄据估计仅为 10～(10)年),但尽头终归会到来的.当最后一个质子衰变完毕的时候,宇宙将要变成什么样子呢? 如果长期以来被认为是绝对稳定的质子按照最终成为正电子(电子的反粒子)和各种介子这一方式进行衰变,那么一种最后的情景可以予言如下[1]:由于各种介子本身还要进一步衰变,质子能量的最终“继承”情况是:中微子和光子各分到30%,正电子分到35%,其余归电子所得.通常电子和正电…     

一个了解宇宙的新窗口——分子天体物理学进展介绍(之四)

 恒星的演化是天体物理学中最重要的课题之一。本世纪初,赫茨普龙(E.Hertzprung)和罗素(H.N.Russel)根据大量的观测数据制成了赫罗图(即恒星光谱型--恒星光度关系图).发现绝大多数恒星位于图中的主星序位置上.30年代末,美国核物理学家贝特(H.A.Bathe)用氢核的聚变成功地说明了恒星能量的来源是热核反应.这两项研究为恒星演化理论奠定了基础.恒星是由星云凝缩而成.这个过程开始于冷的暗星云中某些密度较周围稍大的部分由自身的引力引起的收缩.以后物质逐渐凝聚,直到收缩产生的热量使内部温度达到700万度以上,热核反应出现,收缩停止,恒星便诞生了.     

来稿摘登

据观测,我们宇宙现在的空间尺度约为10~(26)米(几百亿光年),在这个宽广的空间中有着数以千百万亿计的天体。天体大致可以分成两大类,一类是呈致密状存在的星体,一类是呈弥漫状存在的尘埃、气云以及各种辐射。天体中有轮廓分明的恒星和行星;有分辨不出其大小,好象是“恒星”,光谱中具有红移很大的发射线的类星体;有的发射可见光,有的则是发射无线电波的射电源;有吸积经过其附近的一切物质而没有任何消息透露出来的黑洞,也有不间断地向外发射物质的白洞……,当然,宇宙中还充满着大量的中微子以及背景辐射,我们的宇宙正在不断地膨胀,我们周围     

恒星背景噪声对星间激光链路跟瞄系统影响的仿真分析

在恒星辐照度谱模型的基础上,根据卫星轨道理论及恒星数据库建立仿真实验系统,对低轨卫星与中继卫星间(LEO_GEO)、中继卫星间(GEO_GEO)、低轨卫星间(LEO_LEO)三种典型的星间激光链路进行了仿真研究,深入分析了恒星背景噪声对卫星光通信终端跟瞄子系统的影响规律、背景光功率等特性。仿真结果表明:对于视场较大的LEO终端,恒星进入视场的概率约为7%~10%,而对于视场较小的GEO终端,恒星进入视场的概率仅为0.05%,恒星背景光功率约为10-13~10-11W。该项工作对星间激光链路设计、光通信系统参数优化等工作具有一定指导意义。     

超强的光丝

激光束在开阔的空气中传播时显示出透明的特征 ,它们可以继续不断地在天空中穿行 ;但若碰到小水滴层时 ,它们将会大量地吸收激光 .近来在法国里昂的ClaudeBernard大学的一群以Courvoisier教授为首的物理学家们利用超强 (约为 10 14 W /cm2 )超短时 (约为 12 0fs)的激光脉冲来创造出一种超强光丝 ,其宽度约为 15 0 μm ,长度为 10 0m左右 .这种光丝的特点是能在实验室的模拟水滴层中传播而能量损失极小 .模拟水滴层的条件非常接近于真实的大气状态 .因此这项研究工作对于激光的应用具有很重要的意义 ,特别是在自由空间内进行的激光通讯、对…     

日本科学家获取超密实物质态

 2003年10月19日日本一研究小组声称,他们成功地在实验室再现超密实物质态,它可以与中子星内部物质状态相比拟:其密度超过水密度1015倍(即1000万亿倍)。这是一项巨大成果,可以期待在理解中子星内部发生的作用过程方面做出最重要的贡献。众所周知,关于中子星原先只是建立了理论上的推测而已。中子星由于巨大恒星体坍缩而被“封装”,最初其大小超过我们太阳1.5倍,但是最后被压缩成直径仅为20千米的球形,中子星仿佛是一个巨大的原子核。此外,科学家还获得了有关质子和中子结构的新知识。     

实验室中获得密物质

科学家们昨天宣布,他们在加利福尼亚大学劳伦斯──伯克利实验室的加速器中首次观察到密物质.而人们一直认为这种密物质只存在于脉冲星、中子星及超新星这类崩溃了的恒星核中. 这一发现将有助于天体物理学家们进一步了解宇宙形成和恒星灭亡时所特有的超高温超高压条件下,物质的一些特性. 一切物质都能以各种不同的浓缩状态存在.人们一直相信原子核也是如此.而现在人们终于直接观察到了这一现象. 在伯克利实验室人们用一称为Bevalac的装置将重原子核加速到接近光速,然后用其轰击靶核时,得到这种密物质. 所有用于实验的原子核都取自于一种称…     

重元素揭示恒星的形成时间

天文学家认为 ,实际上所有比硼重的元素都是由恒星内部发生的核反应所产生的 .当恒星在其寿命的末期发射爆炸时 ,这些元素被发射到太空中 .但是在这个过程能够发生之前 ,大爆炸中产生的较轻的元素 (如氢和氦 )必须先聚结成恒星 ,而根据现有的理论 ,这一演化要经历 7亿年的时间 .这意味着 ,在古老的恒星和星系中 ,重元素的存在可告诉我们恒星是在什么时候开始形成的 .空间望远镜欧洲协作装置及欧洲南部天文台的WolframFreudling及其同事们使用哈勃望远镜对 3个类星体所发出的光波进行了观察 (见FleudlingWetal.Astrophys.J.Lett.,2 0 0 3,…     

寻找黑洞

恒星在死亡时将发生什么变化？这是天文学上一个非常自然的问题．自从３０年代以来，已经提出了各种理论来回答这一问题。这些理论预言有超新星、白矮星、中子星和黑洞的存在，前两个已是现在比较熟悉的天体了．１９６８年发现了脉冲星，它被证认为比寻常恒星致密得多、引力场强得多的自转中子星．可是大质量恒星在中子星状态也不可能是稳定的，它的末期演化到什么状态？有没有比中子星更致密、引力场更强的天体存在？这些问题都涉及到这些预言中最奇特、最不易理解的黑洞概念． 什么是黑洞呢？简单地说，黑洞就是一个其逃逸速度超过光速的…     

由Cu^2＋中介的DNA双螺旋结构

大型干涉望远镜 (theverylargetelescopeinterferometer ,VLTI )是一台具有两个望远镜头的装置 ,它可以在任何方位角将光信号组合并获得较高的角分辨率 .最近VLTI拍摄到过去从未观察到的扁平星体Achernar.Achernar星是一颗离地球约有 14 5光年距离的恒星 ,它位于地球天空的南方 ,其质量是太阳质量的 6倍 .虽然VLTI不能提供这个星体的真实图像 ,但它却给出了Achernar星的精确的剖面图 .从图上可以看出Achernar星的赤道半径要比它的极地半径大 5 0 %,这在一般天体中是属于非常扁平状的球体 .如我们地球的赤道半径只比极地半径大 0 .3%.…     

用离子技术合成类金刚石薄膜

用离子技术合成的类金刚石碳膜(i-C膜)具有一系列优良的性能:高的绝缘性,电阻率为10～7-10～(14)Q·cm,电导率有负的温度系数(10～(-2)-10～(-4)℃～(-1));高的介电强度,击穿电压约10～6V·cm～(-1),介电常数为8-12;较高的硬度,显微硬度高于3000kg/mm～2;较好的光学透射性,有大的光带隙(1—2.6eV),可以掺杂成n型或P型材料;对酸和有机溶液呈化学惰性;折射率为2-2.8,密度约为2g/cm3[1] i-C膜已有一些初步的应用,但由于膜中的内应力较大,不能合成较厚的膜,影响大规模应用.国外在这方面的研究十分活跃,日本将它列为100项(其中材料占13项)开发…     

太阳活动与地球物理现象

关于太阳的一般知识太阳是离地球最近的一颗恒星,也是太阳系的中央星体。在广漠无限的宇宙间,还有着千千万万颗如同太阳一样的恒星。而且,有很多恒星比起太阳来,要大的多,也亮的多。太阳既是恒星之一,而恒星又是宇宙中的主要物体,研究太阳构造即可推出一般恒星的本质。研究太阳的意义还在于,太阳上的物质,是处在和地球上非常不同的物理情况下,这和物理学、化学的研究有密切关系。太阳是一个迸发着光和热的洪流的炽热气体球。它的直径是1,390,600公里,等于地球直径的109.1倍。体积约为地球的1,305,000倍。     

邮票上的物理学史(65)--天体物理学:恒星及其演化

天体物理学的研究对象,按照其尺度可以分为四个层次:行星和行星系(特别是太阳系)、恒星、星系和宇宙.天文学的历史表明,对每个层次的认识都经历了积累观测资料、归纳经验规律(数学模型)、建立理论体系(物理模型)三个阶段.这个类似三部曲的认识过程在对太阳系的认识中表现得最为典型,三部曲的每一部都有自己的主人公:第谷、开普勒和牛顿.在这个三部曲中,归纳经验规律处于重要地位,它既是观测和资料积累的目的,又是建立模型和理论的起点.下面我们将按照这一线索,介绍我们对另外三个层次的认识和有关的邮票.     

超新星研究的科学意义

 恒星(变星)渡过它漫长的一生到晚期临终时,不是默默无闻的,而往往要发生一次巨大的自我爆发,爆发时把大量物质抛向星际空间,释放出大量能量,而它的亮度会骤然增加几千万倍,甚至几十亿倍,随后又慢慢暗淡下去(一般用肉眼观察亮度持续时间在6个月以上)。宇宙中这种壮观无比的爆发恒星称为超新星。超新星是恒星世界中活动最剧烈的星体,也是物理学和天文学研究的重要前沿课题之一。     

两颗巨大蓝色恒星即将合二为一

地球附近一个星团中的明亮天体经过数十年后将成为一颗恒星,然而它其实是两颗大质量恒星正在融合。该双星位于距地球1.3万光年的鹿豹座,该星座在北半球上空可以观察到,研究者很早就将其命名为鹿豹座MY(MY Camelopardalis,Camelopardalis是长颈鹿的拉丁名)。详细分析目标光线后发现,从地球观察,该双星系统边缘已重叠,两颗明亮的蓝色恒星定期地互相遮挡。     

谈谈关于光参量振荡器和光参量发生器某些容易弄错的问题

一、引 言 有一类非线性光学过程是人们熟知的,那就是:频率为 的光波(泵浦)入射到适当的非线性晶体中,产生频率为 和 的两个光波,而 波的能量减少,三个频率满足如下关系;也就是说,每湮灭一个 光子就同时产生一个 光子和一个 光子.这是一种参量过程,它可以分为四种不同的情况,对