大质量金属元素聚积会形成恒星吗？

只要是比铁轻的元素，都能形成聚变反应，成为恒星！

只要是比铁轻的元素，都能形成聚变反应，成为恒星！本来氢恒星就是在不断聚变成重元素；先是氢聚变成氦恒星，然后氦恒星聚变成更重的元素恒星；但是到铁就爆炸了，无法继续维持成一个恒星的形态！在宇宙的早期，充斥这大量的重元素超级恒星，这些恒星爆炸后的残骸，形成了我们今天的太阳系！没反应完的氢气凝聚成了太阳，重元素铁成了各个行星的内核。

我们宇宙里面绝大多数的元素是氢和氦。其他的元素连零头都不到。因此一颗大质量的天体，那么必定是氢和氦为主要成分的。一堆泥土里面掺着几个米粒。你胡乱抓一把捏成个球，恰好全是米粒构成的，这概率太低了。基本不可能发生。

黑矮星基本上是碳和氧构成的。压力那么大，估计全是钻石状态。基本黑矮星就是个大钻石。不过最早的那一批恒星到现在还没凉下来呢，还都是白矮星。黑矮星本宇宙估计是没有的。

我们宇宙里面绝大多数的元素是氢和氦。其他的元素连零头都不到。因此一颗大质量的天体，那么必定是氢和氦为 ...
但是随着宇宙中氢越来越少，金属越来越多。总有那么一天可能会出现由金属元素组成的大质量天体。或许现在已经有了

聚变好像最多到铁。。。但后者很难实现，能到碳就不错了。。

提醒下楼主，地球的内核就是个大铁块。

cl4876 发表于 2016-2-24 22:42
但是随着宇宙中氢越来越少，金属越来越多。总有那么一天可能会出现由金属元素组成的大质量天体。或许现在 ...
告诉你，那是远远不够的。现在我们宇宙里面绝大多数是氢和氦。这是观测的结果。氢氦比还是大爆炸理论的一个重要依据。你说的那个情况，早着呢。

提醒下楼主，地球的内核就是个大铁块。
假如这块铁块比太阳还重会发生什么事情？

元子量大于或等于铁的物质，如果发生聚变反应，会吸收能量，而不是释放能量，因此，不可能有由铁元素组成的恒星，如果有这种超大质量的天体的话，有可能是类似于黑矮星一类的天体，拥有超大的质量，但是不会发光和发热（有可能内部因为重核裂变会有热量，但恒星的聚变是两个概念）。

太阳这样的主序星核心虽然有能力使铁（之前）的元素发生聚变，但那是靠其他元素（主要是氢和氦）来维持聚变条件的，缺少这些也就缺少了高位元素发生聚变的基础。
所以如果有太阳那么重的一个大石/铁块，最终无法变成恒星。当然如果质量再大，是有可能直接塌缩成黑洞的。

恒星聚变反应，从氢到氦，从氦到碳，从碳到氧，从氧到铁，都能释放能量形成恒星，但是铁元素聚变不释放能量，无法支撑自身重力造成的塌缩，所以，应该不会出现金属元素的恒星....如果中子星、黑洞也算恒星的话，那么它们确实是由金属元素所组成的。

估计能先压缩成中子星。

cl4876 发表于 2016-2-24 22:42
但是随着宇宙中氢越来越少，金属越来越多。总有那么一天可能会出现由金属元素组成的大质量天体。或许现在 ...
地球不就是么，中心一个大铁核

太阳的史瓦西半径是3000米，
3000米的铁球质量是7.78X10^14kg
太阳质量是1.989×10^30kg

幽燕狐 发表于 2016-2-25 00:34
假如这块铁块比太阳还重会发生什么事情？

太阳的史瓦西半径是3000米，
3000米的铁球质量是7.78X10^14kg
太阳质量是1.989×10^30kg

太阳重量的铁元素从云雾状态塌缩成星体的过程中，引力产生的热量就足够它发光几亿年，中心的压力足够产生重元素（但过程是吸收能量的），应该算一个白矮星

由于不能发生聚变，这样的星体只能不断冷却，但冷却过程中星体会收缩并继续产生引力的热能，内部重元素也会裂变产生一些热量，所以冷却过程会很慢，也许十几亿年后，仍然是一个能发出黯淡光芒的星星

最终这个星球会变成黑矮星或中子星

幽燕狐 发表于 2016-2-25 00:34
假如这块铁块比太阳还重会发生什么事情？

当比太阳重，或者相当，但又没到钱德拉塞卡极限时：

会形成一块铁质白矮星（如果还吸引了部分轻元素的话），或者一颗黑矮星

当比太阳重，超过了钱德拉塞卡极限时：

会形成一颗中子星。

如果更重，达到奥本海默极限时：

会形成一颗黑洞。

全宇宙，能聚变反应的元素都烧完了会怎样？全宇宙漆黑一片……

但是随着宇宙中氢越来越少，金属越来越多。总有那么一天可能会出现由金属元素组成的大质量天体。或许现在 ...
100多亿年来形成的重元素与氢氦相比仍是稀少的。

随着星云气体越来越少，能够形成的恒星质量也越来越小。9倍太阳质量以上的能够超新星爆炸，5倍左右的形成氧氖镁白矮星，类似太阳的形成碳氧白矮星，小于太阳0.5倍的只能形成氦白矮星。

恒星聚变反应，从氢到氦，从氦到碳，从碳到氧，从氧到铁，都能释放能量形成恒星，但是铁元素聚变不释放能量 ...
中子星谈不上是什么元素，黑洞更加。

ljwsex 发表于 2016-2-24 20:00
只要是比铁轻的元素，都能形成聚变反应，成为恒星！本来氢恒星就是在不断聚变成重元素；先是氢聚变成氦恒星 ...
为毛到了铁就爆了

ljwsex 发表于 2016-2-24 20:00
只要是比铁轻的元素，都能形成聚变反应，成为恒星！本来氢恒星就是在不断聚变成重元素；先是氢聚变成氦恒星 ...
为毛到了铁就爆了

太阳的史瓦西半径是3000米，
3000米的铁球质量是7.78X10^14kg
太阳质量是1.989×10^30kg
史瓦西半径是光的逃逸距离，首先你要把整个太阳压缩到这个半径内。

为毛到了铁就爆了
铁的能级最低，铁聚变为更重的元素需要吸收能量而不能放出能量。失去能量供给，电磁力无法继续平衡引力，引力失控所有物质向内核塌陷收缩，同时释放出极为巨大的万有引力势能，这些势能转化为热使内核迅速升温。。。。。。pong！

ss4ss7 发表于 2016-2-25 17:38
中子星谈不上是什么元素，黑洞更加。
恩..确实~~中子星已经是电子被压缩进原子核和质子中和形成全中子的原子核了...不过轻金属聚变恒星貌似没有发现的吧？

核力的作用范围非常近，比铁小的核，核力的吸引作用远比电磁斥力大，如果距离足够近，两个小核会吸在一起。如果原子核太大，核力减少较快，电磁斥力逐渐占上风，容易分裂。两种情况的平衡点大致位于56个核子的大小，对应铁、钴、镍之类，又以铁56最稳定。

所以恒星中心的核聚变只能合成到铁，若生成比铁56更大的核，不能产生能量对抗引力，反而要吸收能量使核心降温，帮了引力的忙。

恒星中心形成的铁不能继续变化，逐渐堆积，内部没有能量产生，只能逐渐收缩压紧，形成一个铁质白矮星，依靠电子简并压对抗引力。由于硅等元素形成铁的反应温度极高、产能率极低，因此反应非常快，一天内就能形成1.4倍太阳质量的铁，此时超过了钱德拉塞卡极限，电子简并压无法对抗引力，瞬间坍缩，1.4倍太阳质量的铁核从白矮星状态（与地球差不多大）坍缩成直径20公里的中子星，所释放的引力势能等于以太阳的功率在几万亿年释放的总能量（也比质量是太阳几十倍的恒星一辈子释放的聚变能多），这些能量是铁核急剧升温到百亿乃至千亿度以上，原子核分解为质子、电子与中子，吸收的能量等于以前聚变释放的能量，然而引力势能远超过它们。质子与电子结合成中子，成为中子星，99％的引力势能通过这些过程产生的中微子释放到宇宙空间，1％变成外壳爆发和升温的能量，万分之一变成灿烂的光辉（赶上整个星系的光亮）。

豆豆911 发表于 2016-2-25 18:07
为毛到了铁就爆了

核力的作用范围非常近，比铁小的核，核力的吸引作用远比电磁斥力大，如果距离足够近，两个小核会吸在一起。如果原子核太大，核力减少较快，电磁斥力逐渐占上风，容易分裂。两种情况的平衡点大致位于56个核子的大小，对应铁、钴、镍之类，又以铁56最稳定。

所以恒星中心的核聚变只能合成到铁，若生成比铁56更大的核，不能产生能量对抗引力，反而要吸收能量使核心降温，帮了引力的忙。

恒星中心形成的铁不能继续变化，逐渐堆积，内部没有能量产生，只能逐渐收缩压紧，形成一个铁质白矮星，依靠电子简并压对抗引力。由于硅等元素形成铁的反应温度极高、产能率极低，因此反应非常快，一天内就能形成1.4倍太阳质量的铁，此时超过了钱德拉塞卡极限，电子简并压无法对抗引力，瞬间坍缩，1.4倍太阳质量的铁核从白矮星状态（与地球差不多大）坍缩成直径20公里的中子星，所释放的引力势能等于以太阳的功率在几万亿年释放的总能量（也比质量是太阳几十倍的恒星一辈子释放的聚变能多），这些能量是铁核急剧升温到百亿乃至千亿度以上，原子核分解为质子、电子与中子，吸收的能量等于以前聚变释放的能量，然而引力势能远超过它们。质子与电子结合成中子，成为中子星，99％的引力势能通过这些过程产生的中微子释放到宇宙空间，1％变成外壳爆发和升温的能量，万分之一变成灿烂的光辉（赶上整个星系的光亮）。

ss4ss7 发表于 2016-2-25 22:28
核力的作用范围非常近，比铁小的核，核力的吸引作用远比电磁斥力大，如果距离足够近，两个小核会吸在一 ...
为毛引力势能那么大，能量不守恒吗

原理跟家庭的差不多，一个人觉得孤独，有找对象的欲望，两口子也觉得孤独有生小孩的欲望，独生子女孤独，最好再生一个……但是，如果一大家子几十口住在同一屋檐下，婆婆妈妈之间的矛盾会占上风，大家都有分家过的欲望。

聚变生成铁的过程与氢聚变为氦之类不同，实际上是20亿度以上的高温下，高能光子击碎一部分原子核，碎片与其它原子核自由结合，生成稳定性最高的铁核的概率最大，最后以铁为主。

如同社会上最终以一家三口四口为主的家庭模式。

为毛引力势能那么大，能量不守恒吗
引力牛逼起来，其它的力都不是对手。氢聚变为氦的产能率是聚变反应里最高的，把0.7%的质量化为能量。引力最强的黑洞在吸集物质时，物质在吸集盘中释放的能量相当与7~43％的质量损失。

如果你是上帝手里有一堆氢，需要能量，那么把这些氢扔进黑洞释放的能量，远超过把它们扔进恒星聚变成氦的能量。

星体的引力势能等于GM^2/R，太阳的引力势能以其当前功率释放，需要1600万年即0.16亿年。

中子星，半径10公里是太阳的7万分之一，那么其引力势能是太阳的7万倍，加上1.4倍质量的平方1.96，就是137200倍，即以太阳功率持续释放2.2万亿年的能量。

同样质量的白矮星半径约5000公里，是太阳的140分之一，引力势能是太阳的274倍，约44亿年。一个白矮星突然坍缩成中子星，释放的引力势能即是太阳引力势能的137200-274=136926倍，等于太阳功率工作2.19万亿年的能量。

太阳质量的氢若全部变为氦，以太阳目前功率可以释放250亿年左右。

星体的引力势能等于GM^2/R，太阳的引力势能以其当前功率释放，需要1600万年即0.16亿年。

中子星，半径10公里是太阳的7万分之一，那么其引力势能是太阳的7万倍，加上1.4倍质量的平方1.96，就是137200倍，即以太阳功率持续释放2.2万亿年的能量。

同样质量的白矮星半径约5000公里，是太阳的140分之一，引力势能是太阳的274倍，约44亿年。一个白矮星突然坍缩成中子星，释放的引力势能即是太阳引力势能的137200-274=136926倍，等于太阳功率工作2.19万亿年的能量。

太阳质量的氢若全部变为氦，以太阳目前功率可以释放250亿年左右。

巨型恒星中间一个地球那么大的“铁球”，坍缩成小行星那么点的小球，居然释放如此恐怖的引力势能，确实很不可思议。

ss4ss7 发表于 2016-2-25 17:38
中子星谈不上是什么元素，黑洞更加。
中子星可以看成A~10^57左右的单个原子核

恩..确实~~中子星已经是电子被压缩进原子核和质子中和形成全中子的原子核了...不过轻金属聚变恒星貌似没 ...
褐矮星可能存在氘或锂的聚变，点火温度低但是含量太低不能持久。星云总是以氢为主，氢聚变的点火温度较低，产能率高，大规模聚变都是从它开始。

豆豆911 发表于 2016-2-25 18:08
为毛到了铁就爆了
三个主要原因
1强核力力程太短。。因此每个核子发出的强核力场，其能容纳的其他在低能位的核子是很少的。 费米子在力场中都是先站好低能量位置，只有低能量位置被占领了才会去占领高能量位置。

2、强核力力场有个有趣的特点：其是吸引力，然而却是隔得越远吸引力越强，势能和角运动动能之和越低。越近能量越高，这个与万有引力和电磁力完全相反。这样的话，处于高能量位置的核子会更加靠近其他核子。然后在最远的距离上突然出现力场间断，强核力就好像被一个”壳子“包起来那样，在壳子外为0，在壳子边缘最强，然后往里逐渐减弱。

3、电四极矩因素。质子带电，当核子越来越多时，质子之间电场排斥力越强。这个排斥力表现为一种电四极矩现象，和靠近反而强核力变弱叠加起来，进一步让核子之间越靠近能量越高。


  由海森堡测不准原理可知，能量越高，维持状态时间越短，维持时间越短，说明越不稳定。根据计算，铁原子核的各个核子相互在彼此大家的强核力和电斥力场合力下，处于能量最低位置的核子最多，因此最稳定，同时也说明能量最低，所以由氢聚变到铁，原子核力场含有的能量一直在减少，所以聚变能放能。过了铁之后，原子核力场能量又变高，因此需要吸收能量。

中子星不是巨原子核，因为没有强核力结合大家。

只不过是一群不守规矩的核子孩子在床位减小的情况下彼此抢床。规矩是一个孩子一个床，但是中子星里出现了10个孩子一个床，100个孩子一个床，乃至一百亿个孩子一个床。。。。。这个规矩叫”中子简并压“。规矩被破坏就是”突破中子简并压“。

自然之眼 发表于 2016-2-25 22:11
恩..确实~~中子星已经是电子被压缩进原子核和质子中和形成全中子的原子核了...不过轻金属聚变恒星貌似没 ...

中子星不是巨原子核，因为没有强核力结合大家。

只不过是一群不守规矩的核子孩子在床位减小的情况下彼此抢床。规矩是一个孩子一个床，但是中子星里出现了10个孩子一个床，100个孩子一个床，乃至一百亿个孩子一个床。。。。。这个规矩叫”中子简并压“。规矩被破坏就是”突破中子简并压“。

我只想问黑洞是什么东西构成的？

我只想问黑洞是什么东西构成的？
现在的物理学还无法回答。不知道还有什么更强的力量能对抗引力，只能假设压缩到底成为无体积的奇点。

也许物质本身是一种场效应，比如钢板很硬很扎实，却是电磁力产生的效应而已，原子内部非常空虚。中子星更扎实，可是要塌成黑洞还是能压下去，仍是“空虚”的。

feiguin2 发表于 2016-2-24 23:03
聚变好像最多到铁。。。但后者很难实现，能到碳就不错了。。
超新星可以锻造出比铁更重的元素，但这一过程是吸收能量而不是放出能量。

幽燕狐 发表于 2016-2-25 00:34
假如这块铁块比太阳还重会发生什么事情？
不会发生什么的，铁继续聚变是吸收能量而不是放出能量，反应无法进行下去。如果质量进一步增大则会坍塌成中子星或者黑洞。

ss4ss7 发表于 2016-2-25 17:38
中子星谈不上是什么元素，黑洞更加。
中子星可以视为一颗超大的原子核。