它是恒星走向死亡的根本因素,恒星整個一生都不得不與它抗爭!

宇宙時空 2024-05-08 15:16:04

人類一度認爲恒星是永恒的存在,這也是爲什麽把它們命名爲“恒”星的原因。

不過,隨著人類對恒星的深入探索,如今我們知道恒星也不是永恒存在的,恒星也有壽命。拿我們的太陽來講,太陽的壽命大約100億年,目前太陽年齡爲50億歲左右,正值中壯年,是太陽一生中最好最穩定的時光。

恒星的壽命爲什麽是有限的呢?爲什麽恒星也會走向死亡呢?表面來看是因爲燃料耗盡之後,恒星停止燃燒了。其實更深層的原因在于萬有引力,自從誕生以來,恒星就不斷與自身産生的萬有引力作鬥爭。

引力,確實是恒星形成的基礎,正是引力將大片的星際雲聚集在一起,最終形成恒星。但恒星形成之後,引力又會時刻把恒星朝著死亡的方向拉拽。

引力時刻都存在,永遠不會停歇,試圖將所有物質都壓碎。所以如果恒星想要保持穩定的狀態,必須有一種力量與引力相抗衡,就像我們想要安穩地站在地面上,也必須用自身的力量與地球的引力相抗衡,否則我們就不可能安穩地站在地面上,道理是一樣的。

而恒星對抗萬有引力的力量來自核聚變。在自身引力的作用下,恒星的核心溫度和壓強足夠大,比如說太陽核心溫度達到1500萬度,其實如此高的溫度仍舊不足以引發核聚變,但是由于量子隧穿效應的存在,核聚變仍舊會發生,具體過程就不詳述了,這是另一個話題。

核聚變會産生超級能量,巨大的能量會不斷向外輻射,這個過程就會産生巨大的外推力,這個外推力與萬有引力向內的方向正好相反,當這兩種力量達到平衡時,恒星就能保持穩定,持續地燃燒。

恒星一生中大部分時間都處于這種平衡狀態,而這種狀態下的恒星也被稱爲“主序星”,簡單理解就是能保持長期穩定的恒星。

比如說我們的太陽就是一顆典型的主序星,這也是我們人類的幸運,我們應該爲此感到高興。因爲太陽的穩定是地球一切生命誕生的基礎。

但是,並不是所有的恒星都是主序星,質量更大或者更小,都有可能被排出主序星行列。質量更小的恒星通常會釋放出紅色的光芒,因此也被稱爲“紅矮星”,比如說太陽的鄰居比鄰星就是一顆紅矮星,它發出的光要比太陽暗淡很多。而每當我們仰望星空看到的星星,看到的並不是紅矮星,因爲它們太暗淡了很難被看到。

而恒星的壽命與其質量息息相關。通常來講,恒星質量越大,壽命就越短。因爲恒星質量越大,雖然意味著燃料更多,但壽命反而會更短,這是爲什麽呢?

因爲質量更大的恒星,燃料燃燒速度會更快,燃燒速度並不與恒星質量成簡單的正比關系。

就像有兩個賭徒,其中一個賭徒有更多的錢,我們就會認爲他會玩得更久。不過如果更有錢的賭徒每次下注都很大,再多的錢也會很快用光。

恒星質量越大,核心溫度越高,壓力也越大,核聚變的速度當然更快。大質量恒星就像行駛在生命的快車道上,壽命很快就走到盡頭了。

一些質量很大的恒星,壽命可能只有百萬年而已。而相對來講,太陽一百億年的壽命已經相當長了。不過質量更小的恒星,壽命會更短,某些小質量恒星的壽命可能會來到上千億年。

這也是爲什麽科學家們表示,紅矮星才是人類文明的未來,因爲紅矮星的壽命非常長,更有利于宇宙文明的發展延續。雖然紅矮星發出的光比較微弱,但我們大可以居住在距離紅矮星更近的位置,這樣就相當于間接提高了紅矮星發射出來的光的強度。

與其他恒星一樣,我們的太陽也會在遙遠的未來某天走向終結,這一切都是萬有引力作用下的結果。隨著太陽的燃料越來越少,核聚變産生的力量不足以對抗自身的萬有引力,于是太陽物質開始向內坍縮,宣告太陽開始慢慢走向死亡。

我們的太陽將在大約35億年之後演變爲紅巨星,然後只留下致密的內核,成爲一顆地球大小的白矮星。白矮星並不是太陽演化的盡頭,黑矮星才是。只不過白矮星不需要極其漫長的時間才能演化爲黑矮星。

時間如此漫長,以至于宇宙誕生至今,都沒來得及演化出哪怕一顆黑矮星!

0 阅读:83
评论列表

宇宙時空

簡介:熱衷于宇宙時空的探索