在遙遠的未來,宇宙將幾乎不可見

2020-12-04 中國科學技術館

哈勃望遠鏡拍攝的已知距離地球最近的系外行星——比鄰星b的圖片 (圖片來源:歐洲航天局/哈勃空間望遠鏡/美國國家航空航天局)

如果你在一個晴朗的夜晚仰望天空,會看見上千個明亮的光點。那些星星離我們十分遙遠,卻足夠明亮,以至於能被我們用肉眼直接看見。然而那些體積過小且暗淡的小行星和紅矮星,在相同的距離卻不可見。

那些你在夜空中能看見的星星,是銀河系中最大最亮的那些,最遠距我們不超過幾千光年,但在同樣距離範圍內,實際存在的星星數量遠多於幾千顆。

有多達一百萬顆星星,它們都是肉眼不可見的。

即使是距離太陽系最近的比鄰星b(Proxima Centauri),也因為太小太暗,而需要藉助望遠鏡才能被看見。

這些就是所謂的紅矮星(red dwarf stars),體積不及太陽的一半,亮度不及太陽的十分之一。雖然他們身量小,但卻有不可思議的超能力:長壽。

恆星依靠它們內核深處的核聚變來發光。對於像太陽這樣的恆星來說,聚變速度非常之快,釋放了巨大的能量,以此抵抗由自身重量帶來的重力崩潰。

比太陽大得多的恆星,將會在幾百萬年之內就用盡燃料(沒錯,包括我們在夜空中看見的那些星星),而像太陽這樣的恆星則可存在大約100億年左右。但是紅矮星就像宇宙中的經濟型汽車,它們只用一點點氫作為燃料,並且節約使用——畢竟它們不需要像體積較大的恆星那樣努力燃燒釋放能量來支撐自己的重量。

此外,類太陽恆星的大部分氫處於未耗盡狀態,它們一直都存在於大氣層中而非核內,在核的氫才可以參與聚變。但是紅矮星讓它們的等離子體在整個星球體循環,從星球的表層將儲備在那裡的氫拉入核內,保持核聚變的進行。

正因如此,那些小到肉眼不可見的紅矮星才可以存在如此長的時間:通常是幾千億年,最小的那些甚至可達十萬億。在遠超過人類可以想像的遙遠未來,像太陽這樣的巨大恆星將最終消亡,不會有任何坍塌過後留下的氣體來替代它們。

最終後果就是,紅矮星們將盡其所能來照亮宇宙,但它們的亮度遠遠不夠。我們在遙遠未來的後代(如果有的話),將繼承一個黯淡,黑暗的宇宙。

作者:Paul M. Sutter

翻譯:王天行

審校:賀旎妮

引進來源:Universe Today

本文來自:環球科學

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