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

2020-12-05 勵新科技

人類對於浩瀚的宇宙總是非常嚮往,從古至今從來沒有放棄過這個夢想。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。

首先我們都知道,有質量的物體都有引力,紅矮星因為質量較小,自身的引力也是很小,所以內部產生的高溫高壓也比較低。正因為溫度很低,紅矮星內部的物質聚變的速度非常慢,一顆紅矮星的聚變會達到數千甚至上萬億年。排名第二的橙矮星大約可以聚變500億年,我們的太陽就是一顆黃矮星,還可以在聚變100億年,之後究竟會發生什麼,我們也是無從得知。

現在看來,質量越大的恆星,內部的溫度就會越高,恆星的活動就會非常活躍,所以內部的聚變區域就會越大,聚變的速度也會非常快。舉個例子來說,一顆恆星表面以下10萬公裡處可以進行聚變,那麼直徑20萬公裡恆星將只在核心處聚變;直徑30萬公裡的恆星,最中心的直徑10萬公裡可以進行聚變;直徑300萬公裡的恆星,那麼內部280萬公裡的區域都可以進行聚變。現在大家知道為何質量越大的恆星壽命越短了,有一些特超巨星的壽命不會超過300萬年。

最後就是這些恆星的最終命運也是不同的,質量最小的紅矮星和橙矮星會在聚變完成之後漸漸熄滅,最終的命運就是成為一顆黑矮星;黃矮星也會在聚變熄滅之後變成白矮星,之後經過長時間的降溫就成為了黑矮星;而那些質量超大的恆星,聚變之後會發生超新星爆發,從而形成中子星,那些質量是太陽的25倍之多的恆星聚變之後就成為大家熟悉的黑洞。不同質量的恆星的壽命是不一樣的,就算聚變之後的命運也是不一樣的。

有時候我們肉眼所見的事情不一定就是事實,你說呢?

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    根據自身質量的不同,恆星又可以分為很多種類,質量在太陽質量的8%到50%之間的的恆星是紅矮星,這是恆星的質量最小的一類,發光發熱都不強,我們在地球上無法用肉眼看到任何一顆紅矮星;這類恆星的數量也最多,在我們的銀河系中,紅矮星的數量佔到了近80%,質量在太陽的50%到80%的恆星是橙矮星,這類恆星發出的光輻射也不強,基本上也無法用肉眼看到
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  • 恆星的一生是如何演變的?
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    恆星通過穩定的核聚變向外散發光和熱的星體階段,就是恆星的主序星階段,通常恆星質量越小,其內部的核聚變情況就越能平穩進行,恆星的主序星階段也就越長,而恆星質量越大,核聚變情況就越劇烈,其主序星階段也就越短。那麼在恆星的主序星階段結束之後,恆星又會成為什麼呢?它們還是不是恆星了呢?
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    ,正是由於無數的恆星存在,我們才能清楚的看到宇宙中那些遙遠的地方,才能夠看清楚仙女座大星系的樣子。「紅矮星」,通常壽命都很長,從宇宙誕生開始,此類恆星還都在持續發光發熱,並沒有走向生命的終點。質量大的恆星,大多是太陽質量8倍以上的恆星,通常被稱為「超巨星」,此類恆星生命最短,很快就會能力消耗殆盡,並發生劇烈的大爆炸,稱為超新星,最終也可能演化為黑洞。
  • ​科普系列:你知道恆星的壽命與長幼嗎?
    那麼,為什麼大質量的恆星都是「短命鬼」,而小質量的恆星偏偏是「老壽星」呢?科學家們經過長期的研究發現,之所以大質量的恆星壽命短,而小質量的恆星壽命長,主要原因是大質量的恆星與小質量的恆星發出能量的速度不一樣。下面我們還要介紹,恆星主要是靠內部物質發生原子反應向外釋放能量而存在的。