漸近巨星支是低質(zhì)量到中質(zhì)量(0.6-10太陽質(zhì)量)恒星演化末期的一個(gè)階段，名字來自演化時(shí)在赫羅圖中所在的區(qū)域是低中質(zhì)量的恒星。當(dāng)一顆恒星耗盡核心的氫之后，核心會(huì)收縮并使溫度上升，造成恒星的外層氣體膨漲但溫度下降。而恒星的光度大增，成為一顆紅巨星，隨之帶領(lǐng)恒星進(jìn)入赫羅圖右上角的區(qū)域。
簡介
漸近巨星（AGB星）在天文物理上是非常重要的，因?yàn)樗齻兡墚a(chǎn)生大量的塵粒，并且也是成為行星狀星云的前兆。
漸近巨星分支是赫羅圖上低質(zhì)量至中質(zhì)量恒星在演化時(shí)聚集的區(qū)域。在恒星演化周期中，這是所有中低質(zhì)量恒星(0.6-10太陽質(zhì)量)末期階段的生活。
在觀測上，一顆漸近巨星分支(AGB)恒星看起來像是一顆紅巨星。它內(nèi)部構(gòu)造的特點(diǎn)是在中央是由一個(gè)不活躍的碳和氧核心，外面是正在將氦融合成碳(氦燃燒)的氦層，再外面則是將氫融合成氦(氫燃燒)的殼層，還有大量與一般正常恒星類似的物質(zhì)組成的外殼。
漸近巨星分支的恒星演化
(1)當(dāng)一顆恒星耗盡在核心進(jìn)行核聚變反應(yīng)已供應(yīng)能量的氫，核心就會(huì)收縮并且使溫度升高，造成恒星的外層膨脹和變冷，同時(shí)恒星的亮度會(huì)逐漸增加而成為一顆紅巨星，導(dǎo)致在赫羅圖上移動(dòng)的軌跡移動(dòng)至右上角。(橙色的線)
(2)最后，核心的溫度一旦達(dá)到3×10K，氦便會(huì)開始燃燒。氦在核心的燃燒終止了恒星表面溫度的下降，并使亮度增加，因此恒星在赫羅圖上的位置改為向左邊移動(dòng)，這是一個(gè)水平分支(對第二星族)或是紅群聚(對第一星族)。
(3)當(dāng)核心的氦燃燒結(jié)束之后，恒星在赫羅圖上又將轉(zhuǎn)向右并且向上移動(dòng)，移動(dòng)的路徑幾乎與早先成為紅巨星的路徑并列，因此稱為漸近巨星分支。在這個(gè)演化階段的恒星稱為AGB恒星。
AGB階段
AGB的階段可以分為二個(gè)部分，早期AGB（E-AGB）和熱脹縮AGB（TP-AGB）。
（1）在E-AGB的階段，主要的能源來自于環(huán)繞在幾乎都是碳和氧核心周圍的氦殼層的燃燒。在這個(gè)階段的恒星也將膨脹至巨大的體積而成為紅巨星，直徑將達(dá)到1天文單位（1天文距離單位(AU)=1.495978707×10^11米（億）= 149,600,000公里= 92,960,000英里= 490,800,000,000英尺）。
（2）在氦殼層的燃燒結(jié)束之后，成為TP-AGB恒星。現(xiàn)在，恒星的能量來自外層更薄的氫殼層的燃燒，而其內(nèi)是不具活性的氦殼層。但是，在之后的10,000至100,000年階段，氦層會(huì)再度燃燒，而氫的燃燒會(huì)停止，這個(gè)過程稱為氦閃，或是熱脈動(dòng)。由于這種脈動(dòng)，只能持續(xù)數(shù)千年，材料從核心混雜入外面的殼層，改變了恒星的成分，因此稱為上翻。由于這樣的上翻過程，AGB恒星在光譜中可能顯示S-過程的元素（如C（α，n）O可能發(fā)生，作為s過程的中子源）。在之后的上翻則可能導(dǎo)致碳星的形成
AGB恒星是典型的長周期變星，并且以恒星風(fēng)的形式損失大量的質(zhì)量，在AGB階段的恒星可以流失50%至70%的質(zhì)量。
AGB恒星的星周包層
AGB恒星大量的流失質(zhì)量，意味著這種恒星有著大量的星周包層(CSE)環(huán)繞著。假定AGB恒星的生命期平均是一百萬年，同時(shí)物質(zhì)外流的速度是10公里/秒，估計(jì)它的最大半徑可以達(dá)到3×10千米(30光年)。這是一個(gè)最大的數(shù)值，因?yàn)?a href="/hebeideji/7252263136118833192.html">恒星風(fēng)中的物質(zhì)在如此大的半徑上會(huì)和星際物質(zhì)混合，并且還假設(shè)了星際氣體和恒星之間沒有速度上的差異。大多數(shù)令人感興趣的動(dòng)力學(xué)都發(fā)生在很靠近恒星，恒星風(fēng)的發(fā)出和質(zhì)量的損失率都要在此處確定。但是，星周包層較外面層次呈現(xiàn)出有趣的化學(xué)過程，并且由于它的尺度大小和較低的光深度都使觀測很容易進(jìn)行。
星周包層的溫度是由氣體和塵埃被加熱和冷卻的性質(zhì)來決定的，但是在半徑上的距離會(huì)下降至2000–3000 K的光球層。由Kemper (2000)建議的AGB恒星星周包層外圍的化學(xué)圖形如下：
（1）光球?qū)樱簠^(qū)域性的熱力學(xué)平衡化學(xué)；
（2）脈動(dòng)的恒星包層：動(dòng)蕩的化學(xué)；
（3）塵埃形成區(qū)；
（4）化學(xué)的平靜；
（5）星際間的紫外線輻射和分子的光致蛻變－復(fù)雜的化學(xué)。
因?yàn)槌跏紬l件的差異，此時(shí)恒星會(huì)二分為富氧星或富碳星。在塵埃形成帶內(nèi)有難熔金屬(鐵、硅、鎂等)會(huì)從氣體狀態(tài)中結(jié)成為塵埃顆粒，新形成的塵埃將立即加入表面的活動(dòng)。來自AGB恒星的恒星風(fēng)是宇宙塵形成的場所，相信是宇宙中的塵埃的主要來源。
AGB恒星的恒星風(fēng)往往也是脈澤發(fā)射的場所，脈澤發(fā)射的分子有SiO、H2O、and OH。
當(dāng)這些恒星幾乎失去了絕大部分的外殼之后，殘留的只有核心的部分，它們會(huì)進(jìn)一步變成短生命的前行星星云。AGB恒星外殼的最后結(jié)局被認(rèn)為是行星狀星云(PNe)。
參考資料 >