当你仰望繁星时,你是否曾想过,漫天恒星都是从哪里来的?又要到哪里去?
所有的恒星都起源于星云。星云是由气体——主要是宇宙形成之初诞生的结构最简单的原子构成的元素:氢构成的云团一样的物质。
由于一些随机的扰动,星云中有一部分可能会变得更加密集。由于万有引力的作用,这团密集的气体就会继续吸引其他星云物质,也就会变得越来越重、越来越大。而越来越重的气体又会吸引更多气体……就产生了一个链式反应,直到最后,密集区中心的一些氢点燃了核聚变反应——这种反应可以将原本的氢转化为氦,同时发光发热。这样,一颗恒星形成了。此时的它被称为“主序星”,这个状态会持续几亿年到几百亿年,质量越大的恒星寿命越短。——质量决定着恒星的命运。
我前面说了,恒星依靠核聚变反应发光发热。那么当核聚变的燃料——氢用光后,恒星该怎么办呢?这就要分质量来看了。
小质量的恒星在它们的氢燃料耗尽后,就无法继续生存下去了。由于引力的作用,恒星会开始收缩,最后只留下一颗被叫做“白矮星”的小天体。这个小天体的密度奇高,一颗黄豆大小的白矮星物质,重约一吨。顾名思义,白矮星会发出较为暗弱的白光,所以显得较白。最后,白矮星会变成黑矮星,就完全不会发光了。
像太阳那样的恒星则不甘于简单粗暴地熄灭成为白矮星。它们在氢燃料耗尽后会利用原来的炉渣——氦——进行核聚变“燃烧”。这个过程就像我们燃烧木头燃烧之后的灰烬,也就是木炭一样。氦被用完后会生成铍。恒星会继续“燃烧”铍,把它们变成碳和氧。同时,整个恒星也开始膨胀,成为一颗红巨星——它很大,如果太阳膨胀成为一颗红巨星,其半径将会接近于地球轨道半径。最后,红巨星核心的物质——那些“灰烬”,会开始坍缩,形成白矮星,最后也会和小质量恒星一样变暗为黑矮星。而红巨星外围的东西会膨胀,形成一片新的星云,叫做行星状星云。
比太阳还要重几十倍的恒星,会和太阳一样继续“燃烧”“灰烬”们,同时也会膨胀,变成比红巨星还要大许多的天体——红超巨星——如果把一颗典型大小的红超巨星放在太阳的位置,连火星都会被它吞没。它们同时也会变得很亮——许多遥远的红超巨星在亮星排行榜中都很靠前。
最后,红超巨星会合成铁,它的生命就算终结了。首先,它的核心会坍缩,铁原子中的电子也会被压进原子核,这就形成了比白矮星密度还要大的天体——中子星——一茶匙中子星物质重40亿吨。然后,它的外层物质会急速坠向核心的中子星,然后迅速反弹——中子星可是很硬的——由于各种碰撞,变得超级亮——这就是“超新星”。有时一些超新星尤其亮,甚至在白天也能看得见,比如1054年爆发的超新星,被当时的宋朝人记录了下来,有三个星期之长的时间可以在白天被肉眼看到。——然后,反弹出的物质会在距离中子星有一定距离的地方,形成一片星云。比如说之前提到过的1054年超新星就留下了一片“蟹状星云”。
在超新星爆发之后,核心的中子星可能会有三种结局:1、继续保持中子星的状态不变;2、在大量物质撞击过来时直接被撞碎了,飞到星云中;3、有足够量的物质没有反弹太远,又被中子星吸回来了,中子星质量增加,继续坍缩变成黑洞——所有东西,只要靠近黑洞有一定的距离,都会被它吸进去,连光也不例外。关于这些天体,我们会挖个坑以后再讲。
好了,关于“恒星的一生”就是这样。再见!
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夸克星是什么?
十卄卌 回复 @自导自演_wk: 夸克星是一种星体,比中子星要大一点。夸克星内部是由上、下夸克组成。