什么是金屬性(Metallicity)？

在天文學中，金屬豐度是指恒星中由氫和氦以外的元素組成的物質所占的比例。用天文學的說法，這類元素（鋰、碳、氧）被稱為金屬。恒星中金屬的數量取決于它的大小、年齡，最重要的是，它融合了多少輕元素例如，太陽是一顆年齡約45.7...

在天文學中，金屬豐度是指恒星中由氫和氦以外的元素組成的物質所占的比例。用天文學的說法，這類元素（鋰、碳、氧）被稱為金屬。恒星中金屬的數量取決于它的大小、年齡，最重要的是，它融合了多少輕元素例如，太陽是一顆年齡約45.7億年的主星序恒星，其金屬豐度約為質量的1.6%。隨著太陽變老，它的金屬豐度將增加，直到它變成一顆紅色巨星，燃燒其剩余的燃料，然后作為一顆永恒的恒星坐在那里發光的外殼被稱為白矮星。由于光譜儀的魔力，天文學家可以分析遙遠恒星的化學成分，甚至是附近星系中的一些恒星。金屬豐度是天文學家用來將各種恒星歸為白矮星、紅巨星的主要變量之一，主星序恒星和超巨星。另一個變量是顏色。因為恒星進行核聚變，所以它們的能量來源是將輕原子核（氫和氦）融合成更重的原子核（碳）。恒星越年輕，它的核就越輕，它的金屬豐度就越低。所有恒星中金屬豐度最低的是假想的第三類恒星，是宇宙大爆炸中物質凝結后形成的第一顆恒星。這些恒星的金屬豐度將低至質量的10-8%。所有現代恒星都有很高的金屬豐度，這將是一個謎，如果不是假設之前存在第三類恒星，如前所述，它們幾乎完全由輕元素組成這些恒星的質量非常大，能夠有效地融合輕原子核，在不到100萬年后就會爆炸——典型的恒星壽命是100億年——通過超新星核合成產生重元素。在超新星爆炸的巨大熱量和壓力下，一定比例的輕元素會這些原始超新星很快被壓縮成重元素。這些原始超新星產生了第二類恒星，它們是目前可觀測到的最古老的恒星。其中最古老的恒星的金屬豐度約為10-5%，不到太陽的1/10000。其中一些恒星的年齡約為110億年，宇宙的年齡估計為137億年，天文學家們繼續尋找缺乏金屬元素的恒星作為觀察早期宇宙的窗口。

發表于 2020-09-18 06:12
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分類：科學教育

什么是金屬性(Metallicity)？

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