什么是霓虹灯燃烧(Neon Burning)？

霓虹灯燃烧是发生在大质量恒星（8个太阳质量或更大质量）核心附近的一种核反应。它将氖转化为氧和镁原子，并在这个过程中释放光和热。氖的燃烧速度如此之快，以至于它只在天体物理学中的一眨眼的时间内发生，在天体物理学中时间尺度通常以数百万年或数十亿年为单位。霓虹灯的燃烧过程发生在碳燃烧之后和氧气燃烧之前。如果一颗恒星耗尽了它的氖气，并继续燃烧更重的原子核，那么就会产生超新星。在恒星生命的大部分时间里，它会在其核心缓慢燃烧氢气，把氢原子核融合成氦原子核，慢慢提高其核心中氦的百分比。如果恒星质量足够大，它将通过三α过程开始融合氦，离开主序，成为一颗巨星。如果恒星的质量更大，它将开始把氦融成碳，这个过程只需要大约1000年。接下来发生的事情将真正的大质量恒星与较小的恒星分开。如果一颗恒星的太阳质量小于8个，它会通过太阳风将其大部分包层喷射出去，并留下一个氧/氖/镁白矮星。如果它拥有更多的太阳质量，那么核心就会收缩，变热，霓虹灯开始燃烧。霓虹灯燃烧需要温度在1.2×109 K范围内，压力约为4×109 kg/m3。这大约是每平方米400万公吨。在霓虹灯燃烧核心上方，碳燃烧，氦气燃烧，氢的燃烧继续在离核越来越远的壳层中进行，氖的燃烧基本上依赖于光分解——产生能量极高的伽马射线的过程，它强烈地撞击原子核，使质子和中子脱落，甚至使原子核分裂成两半作为一颗垂死恒星的核心，光分解将α粒子（氦原子核）从氖原子核中剥离出来，产生氧和α粒子作为副产品。高能α粒子随后与氖原子核融合，生成镁。随着时间的推移，恒星耗尽了它的氖，核心再次凝结，此时氧开始燃烧。如果这颗恒星不断燃烧越来越重的原子核，最终到达无法以可持续方式点燃的铁，核心崩塌，接着是超新星。