小恆星壽命可達萬億年,大恆星只有幾百萬年,恆星為啥越大越短命

2020-12-05 科普大世界

晴朗的夜空中,我們所能看到的星星大部分都是恆星,除了距離因素之外,通常是質量越大的恆星越亮,越小的恆星越暗(紅矮星和橙矮星無法直接目視)。但是也是質量越大越亮的恆星的壽命越短,而越小越暗的恆星壽命越長,這又是為什麼呢?

根據質量大小的不同,恆星又可以分為很多類型,簡單來說,從小到大就是紅矮星、橙矮星、黃矮星、藍矮星、藍巨星、超巨星和特超巨星等。其中以紅矮星的壽命最長,預估可達數千甚至上萬億年,而特超巨星的壽命最短,通常不超300萬年。

那麼為什麼會有這麼巨大的差別呢?這是因為紅矮星的質量較小,所以自身的引力也小,其內部產生的高溫高壓也比較低,只可以啟動核心部分的氫核聚變,而且由於溫度較低,物質聚變的速率非常慢,所以紅矮星可以聚變數千甚至上萬億年,橙矮星可以聚變150到500億年,我們的太陽屬於一顆黃矮星,還可以聚變100~120億年。

質量越大的星體,其內部的溫度越高,星體活動越活躍,所以其內部核聚變區域越大,聚變的速度也越快。假如一顆恆星表面以下10萬公裡深處可以進行核聚變,那麼直徑20萬公裡的恆星將只在最核心處聚變,直徑30萬公裡的恆星,最中心的直徑10萬公裡區域可以進行核聚變,直徑300萬公裡的恆星,內部280萬公裡的區域都可以進行核聚變,而且由於星體質量越大,內部溫度越高,星體活動越劇烈,核聚變進行的速度也越快,質量越大的恆星壽命越短,有些特超巨星的壽命甚至不會超過300萬年。

質量不同的恆星演變成的星體也不一樣,紅矮星和橙矮星內部的核聚變進行完之後,它們會漸漸熄滅,最終成為一顆黑矮星;而像太陽這樣的黃矮星以及藍矮星內部的核聚變熄滅之後會成為白矮星,之後再經過長時間的降溫才會成為黑矮星;比太陽質量大8倍的恆星,在內部核聚變進行了鐵元素的時候,會發生超新星爆發,形成中子星;那比太陽質量大25倍的恆星內部核聚變進行到鐵元素的時候也會發生超新星爆發,但是它會成為黑洞。所以不同質量的恆星不但壽命不一樣,主序星階段結束之後所形成的星體也是不一樣的。

相關焦點

  • 你知道為什麼恆星質量越大,壽命越短嗎?
    除太陽外,宇宙中還有數不盡的恆星,光我們所在的銀河系就上千億的恆星,這些恆星有大有小,大的質量可達太陽質量的150倍,小的紅矮星僅有1/10的太陽質量。不管是質量大的恆星還是質量小的恆星,它們都有不同的壽命,總體表現為質量越大,壽命越短,質量越小,壽命越長。可以這麼說,恆星的壽命和恆星的質量是線性相關的。可能有些人會認為,質量越大的恆星它的核燃料不是越多嗎?核燃料越多不是應該燃燒越久嗎?
  • 代代相傳的恆星「遺物」 質量越大的恆星壽命越短
    代代相傳的恆星「遺物」 質量越大的恆星壽命越短 2020-11-23 09:30:14 來源:科技日報 大多數星系都形成於宇宙早期,我們的銀河系也不例外。
  • 小恆星壽命長卻只能成黑矮星,大恆星壽命短卻成黑洞,這究竟為何
    其實在夜晚抬頭看,那些肉眼所見的星星大部分都是恆星,通常來說,質量越大的恆星越亮,越小的恆星越暗,但你知道它們的壽命恰好是相反的嗎?這究竟是為什麼呢?人類鍥而不捨的探究給了我們很明確的關於恆星的知識。根據質量大小的不同,恆星會分為很多類型,從小到大來排列就是紅矮星、橙矮星、黃矮星、藍巨星、超巨星和特超巨星等,而令大家詫異的是,紅矮星的壽命是最長的能夠達到上萬億年,特超巨星的壽命則是最短的,不會超過300萬年。這其中的原因也是很多人非常好奇的,今天就給大家揭秘。
  • ​科普系列:你知道恆星的壽命與長幼嗎?
    我們知道,一個人的壽命一般有70歲到80歲;一頭大象的壽命大約有70多歲;一隻烏龜最多可以活四五百歲;一隻母雞的壽命一般只有五六歲;而一隻蒼蠅的壽命卻只有幾個月甚至幾個星期。那麼,恆星的壽命有多長呢?「短命鬼」與「老壽星」恆星的質量決定恆星的命運,質量過大或者過小,都不能成為真正的恆星。
  • 恆星質量越大壽命越長?顛覆你的想像,特超巨星只有幾百萬年壽命
    不過一定也有人比較好奇,太陽的壽命能有上百億年,那麼比太陽還要大的那些恆星,會不會壽命更久,其實這個想法是非常錯誤的,實際上在宇宙當中,質量越高的恆星壽命反而越短,而且這也是有一定的依據的。恆星其實也分為很多不同的類型,從最大的特超巨星,超巨星一直到非常小的紅矮星,實際上壽命最長的反而是紅矮星,很多紅矮星預計壽命可以達到數千億年,而特超巨星的壽命一般只有300萬年,甚至還有一些更短。這到底是因為什麼呢?
  • 我們的太陽是一顆恆星,那你了解恆星嗎?
    主星型恆星這類恆星捕獲小質量天體形成繞其旋轉的星系,恆星位於中心是主星,其它小質量天體如行星彗星等繞其旋轉是從星。在宇宙中一般呈直線運動。形態為球形和非球形。從屬型恆星這類恆星繞大質量天體進行轉動,沒有小質量天體繞其旋轉。
  • 史上最小的恆星,直徑僅有太陽的0.09倍,壽命卻近乎永生
    世界之大,無奇不有,這不,科學家就發現一顆特殊的恆星。為什麼說它特殊呢?因為它的直徑只有太陽的0.09倍,直徑比木星都還要小,它也是到目前為止人們發現的最小的恆星。這顆恆星的的編號為2MASS J05233822-1403022,簡稱J0523,它是迄今為止人類已知質量最小的恆星,它目前是處於主序星階段的紅矮星,距離我們大約40.3光年,它是由2MASS(2微米全天巡視)項目在2014年發現的。我們都知道,恆星是可以進行核聚變反應的。
  • 宇宙中壽命最長的恆星能有多長?
    一般情況下,恆星的壽命和恆星的原始質量呈反相關,也就是恆星質量越小壽命越長,對於M型恆星來說,其主序星壽命最長的超過2000億年,比我們宇宙的年齡還長很多倍。我們宇宙被數不清的恆星照耀著,星系之所以發光,也是數以億計恆星的貢獻,比如我們銀河系內就有近2000億顆恆星,我們太陽只是其中毫不起眼的一顆。
  • 遠古星系內恆星或經歷了「生死時速」 質量越大壽命越短
    第一代恆星死亡後,其生成的重元素散落在星際空間,在這其中誕生的下一代恆星便包含著這些重元素,並繼續生成新的重元素,就這麼一代代傳遞下去,宇宙中的重元素也隨著時間的推移而不斷增加。而恆星的誕生,並非是「勻速」的。上海交通大學物理與天文學院副研究員劉成則表示,此前觀測表明,在宇宙早期,物質密度漲落較小,也缺乏恆星形成必需的冷氣體。
  • 恆星的壽命與時間存在著什麼樣信息
    唯一的道具是大、中、小3根蠟燭,這3根蠟燭它們燃燒的時間是不一樣的,假設大蜡燭可以燃燒1個小時,中蠟燭可以燃燒2個小時,小蠟燭可以燃燒3個小時。假設同時點燃這3根蠟燭,然後觀察隨著蠟燭火焰的變化,時間是怎麼流逝的,大蜡燭燒完了我們就知道已經過去了1個小時了,中蠟燭也燒完了那麼2個小時過去了,隨著小蠟燭的燒完3個小時過去了,因此只要觀察在蠟燭臺上面還有幾根蠟燭,以及相對來講大蜡燭是哪一根就可以知道現在是什麼時刻了,所以主序測定法其實就是利用這個道理。
  • 是什麼原因決定了恆星壽命的長短?
    目前的理論認為恆星的最大質量約為太陽質量的300餘倍,發現的最大質量的恆星質量大約就是太陽質量的300倍。大質量的恆星晚年會變為一顆紅超巨星,體積會急劇膨脹,體積有可能會變為太陽的幾十億倍,但質量不會。
  • 給太陽算算命,像太陽這樣的恆星壽命能有多長?
    之前在菜葉網上看過相關的資料,目前已知壽命最長的恆星是紅矮星,壽命可以達到幾百億年甚至是上千億年。由於目前宇宙只有138億年,所以至今為止沒有一顆紅矮星走到了生命終點,以至於我們無法得知壽命最長的恆星能有多長。
  • 太陽與其他的恆星有什麼不同,為啥被叫做太陽系?
    2、既然叫太陽系,就是一個系統,這個系統只有一顆恆星就是「太陽」,佔據了整個系統99.86%的質量;其餘還有八大行星,5顆已經確認的矮行星、200多顆已確認的衛星,以及無數顆小行星、彗星、星體碎片和塵埃,還有未發現或未確認的若干矮行星、衛星等,這些天體加起來才佔有整個系統質量的0.14%。
  • 恆星這一輩子
    從質量來講,理論上最小的恆星需要0.08個太陽質量才能維持最低要求而產生聚變,形成恆星,這與目前的觀測值相符。而目前觀測到的質量最大的恆星--RMC 136a1,估計是 265 ~ 315 倍太陽質量。科學家估計,在宇宙誕生初期,應該有大量的這般大質量恆星存在。如今,發現的質量大於60個太陽質量的恆星不超過70個。
  • 恆星最大能有多大?科學家發現的這顆恆星顛覆了人們的認知
    恆星在宇宙中是普遍存在的一種天體,直徑10多萬光年的銀河系中,有著恆星數千億個。它們有大有小,小一點的恆星如紅矮星,質量只有太陽質量的8%左右,比太陽大的恆星有很多,有的質量能夠達到太陽質量的百倍以上。在我們的認知裡,不管是世界萬物,還是宇宙天體,它們都有質量上限和下限,恆星自然也是一樣,那麼最大的恆星會有多大?
  • 壽命最長的恆星年齡有多長?宇宙年齡都沒它壽命長!
    目前,我們並不知道壽命最長的恆星是什麼。 這是因為,恆星的壽命和質量有關,質量越大的天體,壽命越短;質量越小的恆星,壽命越長。目前已知壽命最長的恆星是紅矮星,壽命可以達到幾百億年甚至是上千億年。
  • 科學家的藝術館|恆星的生命歷程
    晴朗無月的夜晚,在沒有光汙染的地區,一般人用肉眼大約可以看到6000顆以上的恆星,而藉助望遠鏡,則可以看到幾十萬乃至幾百萬顆以上。科學家估計,銀河系中的恆星大約有1500億~4000億顆,我們所處的太陽系的主星太陽就是一顆恆星。恆星依據質量大小,其生命的長度和演化的最終結果也不盡相同。
  • 比太陽還大的恆星你知道多少?
    質量基本上就是指製造出多少東西或物質,這就是你要感謝恆星的光芒的地方。你知道恆星中的物質越多,其核心就越厚也就越熱。這就展開了一系列的化學反應,氫原子相互碰撞,形成氦,釋放出令人難以置信的能量。那就是恆星的光與熱,因此更大的恆星也就等於更明亮的恆星。但是隨著所有這些反應的進行,就會縮短恆星的壽命。我們將發現的最大恆星可能正處於生命的邊緣。
  • 恆星——造物主的技術生產基地
    宇宙拋出瀰漫的物質之後,引力就開始發揮作用了,空間越大引力就越有空可鑽,因為空間大就會形成不均衡,而不均衡就是引力的動力,恆星中的每一次巨變都是往裡充氣,因此恆星就會變得非常的巨大,這就是能量的氣球,不過大恆星的壽命要比小恆星短的多而且是成平方式的驟減,一個比我們太陽大8倍的恆星,它的壽命可能只有幾百萬年,當然生命的進化根本就不可能依靠它們,所以當去尋找地外生命時,一定首先要找到小恆星,因為小恆星的壽命才長久,而生命的進化肯定是一件不能著急的事情
  • 恆星的質量大小有極限嗎?最大的恆星能有多大?答案超出你的認知
    在宇宙中,恆星屬於大質量天體,一個恆星系中,恆星的質量往往佔到了整個星系質量的90%以上,比如太陽系中,太陽的質量佔整個太陽系的98.86%,正是有如此強大的質量,才能夠牢牢管控住周圍的行星,讓它們乖乖圍繞它運行。恆星是宇宙中質量比較大的天體,那麼恆星的質量大小有極限嗎?最大的恆星能有多大?