太陽演化的最終形態,此種星體目前尚未在宇宙中發現任何一顆

2020-12-22 星學菜上仙

星空如此浩瀚,上仙帶你去看。

大家好,我是星學菜上仙

我們都知道,宇宙大爆炸發生在大約138億年前,而宇宙形成之初幾乎都是氫氣和氦氣組成的物質,物質在重力作用下凝聚成為了緻密的天體,天體中心處無時無刻都在發生著核聚變反應,這便是普遍意義上認為的恆星。

人類所在的太陽系演化始於46億年前,是由分子雲中的一塊發生引力塌縮形成的。

99%的質量塌縮在了中心,聚集成為太陽,其餘部分形成一個原行星盤,繼而成為了行星、衛星、隕星和其它的小型天體。

目前,我們的太陽還處於主序星階段,即壯年期。

再經過45億年,太陽將會進入紅巨星階段,這個階段的恆星極不穩定,那個時候太陽的體積將膨脹很多倍,甚至超出地球軌道。當然,那個時候人類或許早就滅絕了,所以現在的我們不必懷有任何擔憂。

此後繼續演化,太陽將會迎來一場大爆炸,把外層氣殼拋飛,然後在反作用下將內核壓縮至地球大小,從而形成一顆白矮星

此前,天文學界普遍認為白矮星就是低質量恆星演化的最終歸宿,太陽也是如此。

在宇宙所有恆星中,質量較低如太陽這般的恆星在燃料耗盡時,表層就會爆開,向外散射出行星狀星雲,內核向內收縮為白矮星。

白矮星的形成過程需要數十上百年,也可能是數千年之久,不過在此期間,恆星核心內的熱量幾乎都能夠保存下來,所以,想要讓白矮星冷卻下來需要很長很長的時間。

由於白矮星的中微子逃逸效果可以忽略不計,這就使得白矮星的表面輻射成為了唯一的散熱途徑。

科學家們通過計算得出,如果太陽成為了白矮星,想要通過輻射逃逸出熱量至少需要十萬億年才能徹底冷卻,屆時殘餘溫度可接近絕對零度。

這也就是說,需要再過宇宙目前年齡的1000倍之後,太陽的表面溫度才能降到失去可見光,到那個時候,它將成為一種新的天體——黑矮星!

從理論上來推測,黑矮星是未來將會出現的天體,此種星體目前尚未在宇宙中發現任何一顆

據科學家的研究,黑矮星將是類日恆星演化的最後期,這也是是太陽繼白矮星後演化的終極產物,那時的太陽溫度將降至最低,成為冷簡併態,不再外放出輻射能,更別提發光了。

到目前為止,宇宙還未發現黑矮星的存在,是由於我們的宇宙還太過年輕。

再者,即便宇宙中存在黑矮星,以人類如今的科技也不可能檢測得到,它們沒有輻射或者輻射量極弱,甚至連宇宙微波背景輻射都能將其遮蓋。

唯一的偵測方法就是重力偵測,但此種方法只針對質量大的天體,黑矮星的質量不可能會很大,以現有技術根本無法分清那是黑矮星還是普通的行星,所以還待科學技術的提高才行。

實際上,宇宙中冷卻程度最高的白矮星到目前為止所散發的熱量也不過是其總量的0.2%,這已經是最快的速度了,可想而知,太陽要成為黑矮星會經歷多麼漫長的時光。

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