張依依
在廣袤無垠的宇宙中,一顆恒星像放煙火一樣爆炸了!之后,它便消失得無影無蹤……它去了哪里?這還得從恒星的出生說起。
恒星是如何誕生的?
太陽會死亡嗎?恒星老了會變成什么?
脾氣暴躁怎么了?老了就是要任性!
恒星寶寶降生
浩瀚無垠的宇宙里,到處充滿了各種塵埃和氣體云,它們是恒星的搖籃。氣體云在自身引力的作用下,所有物質都會加速向中心聚攏。當這些物質聚攏在一起,組成一個球體,恒星就誕生了。然而,引力的作用并沒有停止,它會繼續吸收周圍的物質,在之后幾萬年的時間里,恒星會逐漸長大,成為比一般行星大得多的巨型星體。
瞧,這顆恒星正處于“星坯階段”。這個階段是恒星出生到穩定的一個過渡期。
什么是恒星
恒星是熾熱的、能持續發光發熱的球狀天體。在宇宙中,有無數顆巨大而熾熱的恒星。在我們所處的太陽系中,只有太陽這么一顆恒星。你一定會問,那我們的地球呢?難道它不是恒星嗎?當然不是!地球和火星、木星等星球一樣,自身不發光,而是環繞著恒星運行。
蟹狀星云距離地球大約有6500光年,它是恒星爆炸遺留的產物。
五顏六色的恒星
我們平時看到的太陽總是金燦燦的,圖畫書也把它染成金黃色。實際上,恒星并不全都是金黃色的,它們的顏色豐富多彩。
就目前發現的情況看,恒星的顏色主要有紅色、黃色、白色和藍色。一般來說,紅色代表熾熱,藍色則代表寒冷。然而,這個常識用在恒星上卻恰恰相反。當一個物體能夠輻射出可見光時,看上去是紅色的,隨著溫度升高,顏色開始變白,最終變成藍色。因此,越紅的恒星溫度越低,那些看起來呈藍色的恒星表面溫度其實相當高哦!
獵戶座ι是淡藍色的恒星。
這團星云本來是不發光的,它內部的恒星發生了爆炸,照亮了這片星云。
大熊座η是藍白色的。
天琴座α,就是我們常說的織女星,它屬于白色恒星。
仙后座β是金白色恒星。
金牛座α是橙色恒星。
恒星小子長大了
剛剛出生的恒星寶寶很不穩定,它的溫度不斷升高,內部的氫元素持續進行著核聚變反應。一千克氫變成氦所產生的能量足以讓一只100瓦的燈泡亮100萬年。就拿我們熟悉的太陽來說吧,在它的核心,每秒鐘有6億噸氫變成氦,可以想象核聚變的能量有多大!恒星外部引力所產生的能量和核聚變產生的能量剛好相互抵消,維持著恒星的穩定。在這樣的力量平衡下,恒星漸漸地“長大成人”了。
太陽目前正處于穩定的青壯年時期。
太陽的能量來自它內部的核聚變。
“大塊頭不占優勢”
恒星家族里有許多“大塊頭”。然而,體積大并不代表質量大。比如超巨星,體積十分龐大,有的比太陽還要大一百倍乃至十萬倍,但是它們的質量卻和太陽差不多。有些恒星不僅體積大,質量也大,但這也并不代表它們在宇宙中存在的時間就越長。相反,質量越大的恒星,“壽命”反而越短。這是因為“超級巨星”的核心壓力非常高,燃燒氫的速度異常快。許多大質量的恒星只能存在一百萬年,而質量較輕的紅矮星,壽命甚至會持續上百億年。
大犬座VY星距離地球有4500光年~4900光年,它的質量是太陽的40倍,體積是太陽的幾十億倍。如果把這顆超巨星放在太陽的位置,它的邊緣會占據土星軌道。
和超巨星比起來,太陽就是一粒小小的芝麻。
太陽,還年輕
大多數恒星的壽命在10億~100億年之間,太陽的壽命大約是100億年。目前,太陽大約是45.7億歲,正值壯年。
再過五六十億年,太陽內部的氫元素將消耗殆盡,它的核心會發生坍縮,溫度不斷上升。同時,太陽的外層開始膨脹,距離太陽最近的水星會瞬間化為蒸汽,金星的大氣會被太陽風吹走,地球上的海洋會沸騰……最終,太陽系當中所有的一切都會被太陽“吃掉”。這時候的太陽已經步入晚年,漸漸走向死亡……
別擔心,說不定到了那時候,人類早就移民到太陽系以外的行星上去嘍!
這是白矮星,太陽最終的結局。
當恒星內部的核聚變停止時,核心發生坍縮,外部無限膨脹。恒星由此步入晚年。
紅巨星紅又胖
我們的太陽是一顆黃矮星,在紅巨星面前,它顯得非常渺小。
恒星核心的燃料是氫,一旦所有的氫都變成了氦,恒星就沒有了發光發熱的燃料。核反應的速度減慢下來,引力開始占據上風,氦核在引力作用下收縮。但是,恒星外殼上的氫還在燃燒,所以恒星看上去就像吹氣球一樣不斷膨脹。這時候,恒星還不會立即死亡,因為膨脹階段會維持幾億年。這顆“恒星氣球”吹啊吹,體積長大十億倍,最后變成一個渾身通紅的星球——紅巨星。
結局命運各不同
變成紅巨星,恒星成了一個耄耋老者。它還會吹出氣體,慢慢收縮,變得像地球這么小。然而,這顆恒星最終的結局如何,還要看它之前的質量大小。
結局一
如果恒星的質量和太陽差不多,它死后就有可能變成白矮星。人類最早發現的白矮星是天狼星伴星,別看它的體積比地球大不了多少,質量卻和太陽一樣大。
天狼星伴星是一顆白矮星。
質量比太陽大得多的恒星在死亡時會發生轟轟烈烈的大爆炸。這樣的現象稱為“超新星爆發”。
一閃一閃是假象
天上的每一顆星星都是宇宙中的一顆恒星。當你仰望星空時,總覺得它們一閃一閃的,像在眨眼睛。其實,恒星是持續發光的,根本不會眨眼睛。之所以覺得它們在閃爍,是因為恒星的光線穿過大氣層時,發生了多次折射。每一次折射都會導致光線顏色和輻射強度的變化,這讓恒星看起來總像是一閃一閃的。
盡管恒星的一生很長,但它們畢竟不是永恒的。
結局二
如果恒星質量更大一些,坍縮的結果會使恒星變成一顆中子星。中子星的密度大得驚人,針尖大小的地方就有上億噸!
距離地球1600光年有兩顆雙胞胎白矮星。不過,它們最后肯定會碰撞并結合在一起,或者變成中子星。
結局三
質量遠超太陽,特別是那些超重量級的“大塊頭”會怎樣呢?它們會無限坍縮,引力大得沒有任何力量能與它抗衡,最終變成宇宙中的黑洞!
黑洞深不見底,會吸納周遭的一切,就連光也逃脫不掉。