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在引力下收缩,恒星中心密度加大,温度再次升高;同时促使恒星外壳体积膨胀,密度变稀,成为表面温度很低但光度很大的红巨星或超巨星。在红巨星阶段,恒星内部的排斥与吸引、膨胀与收缩循环往复,中心部分的温度逐步上8升,出现了不同元素的热核反应。温度不低于10K时,发生3个氦核聚变为1个碳核,可8经历数百万年;温度不低于6×10K时,发生2个碳核聚变为氧核,只能持续1,3万年;999温度不低于10K时,发生氧核聚变为硅核;温度不低于3×10,4×10K时硅核聚变为铁核。巨大恒星内部的热核反应向着重元素形成的方向发展,证明宇宙中各种元素及其同位素并非由大爆炸单一过程一次产生,而是在恒星演化的热核核聚变过程中逐步合成的。这种元素起源与恒星演化同步的元素合成理论,最早由布尔比吉夫妇(E(M(Burbidge和G(R(Burbidge),佛罗(W(A(Fowler)和霍伊尔(F(Hoyle)于1957年提出,简称为B2FH理论。由于得到原子核物理学、天体物理学和宇宙化学的有力支持,已经成为共识。50亿年后太阳也将变成红巨星,其直径将扩展为现在的250倍。在扩张过程中,它的辐射热量将使地球上的任何生物都无法生存,这是真正的地球末日来临之时(图2-7)。届时地球上如果还有智慧生命存在,寻求可持续发展的唯一出路只能是,向太阳系以外的类地行星中去寻觅和重建家园。(4)衰亡期恒星中心热核反应一旦出现铁元素,就进入了恒星演化的老年期。铁核的热核反应不能释放能量,反而需要吸收大量能量,迫使恒星内核向中心猛烈塌缩,同时释放出惊人的能量,导致恒星外壳发生爆炸,并使光度瞬间剧增万倍至上亿倍,这就是著名的超新星爆发现象。当超新星“昙花一现”之后,原有的恒星顷刻塌缩为体积小而密度极高的致密星(恒星的残骸)和爆发出去的星云物质(新恒星形成的物质基础),完成了银河系内空间物质-能量交换过程的一次循环。