恆星都是會發光的天體嗎?並非如此!恆星可分6類,有2種不會發光

2021-01-15 科普大世界

我們都知道恆星是宇宙中會發熱發光的天體,那麼像黑洞這樣的不發光的天體,還是不是恆星呢?且聽我為大家道來。

要說黑洞是不是恆星,必須得先解釋一下,到底什麼樣的天體才能成為恆星,它實為物質由引力凝聚在一起的球形的能發光發熱的巨型等離子體,比如我們的太陽就是這樣的天體,然而實際上這樣的解釋並不全面,這樣的解釋指的其實是恆星的主序星階段。

恆星是可以分成不同的階段的,但要解釋這個問題,又必須解釋一下恆星的形成,恆星產生於星雲之中,宇宙中的星雲都是大體積氣體雲,它會由於自身物質分布的不均勻而導致引力不穩定,從而造成局部凝聚性塌縮,大量的物質凝聚到一起,就形成了一顆星體。其階段通常是由小行星到行星,再到恆星的級別,當這些物質聚集的星體質量大到一定程度的時候,其內部的高溫高壓等條件足以引發氫元素的核聚變時,那麼這個星體就可以發熱發光了,這個時候這個星體就可以被稱為恆星了。近日有媒體報導稱,來自智利的阿塔卡瑪大毫米 / 亞毫米陣列(ALMA)對 Barnard 59 暗星雲觀察時,就發現了其中有兩顆剛剛形成的恆星,正在互相環繞運行。

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?一般來說因為質量的不同,恆星主序星階段結束之後會成為4種天體,分別是黑矮星、白矮星、中子星、夸克星和黑洞。

質量較小的恆星在其內部的氫元素聚變到一定階段的時候會漸漸熄滅,這顆恆星也就不再發光發熱,這個時候這顆恆星就會轉化成一顆黑矮星,黑矮星並不會發光。一般認為紅矮星和橙矮星最終都會成為黑矮星,不過這兩種星體的主序星階段時間會非常長,比如紅矮星,其主序星階段會長達數千甚至上萬億年,比如今宇宙的年齡要長多了。

質量在我們太陽的0.8~8倍的恆星,在其主序星階段結束之後,通常會成為白矮星,白矮星由於自身的溫度較高,仍然會在相當長的時間內發出亮光,但最終它也會變成一顆黑矮星,不過其白矮星階段或歷時長達200億年。

質量在太陽的8~25倍之間的恆星,在其主序星階段結束之後,通常會通過超新星爆發成為一顆中子星,中子星同樣會有很長的發光發熱的時間。

質量超過太陽的25倍的恆星,其主序星階段結束之後,通常會通過超新星爆發成為一顆黑洞,黑洞是不發光不發熱的,除非它的外圍出現吸積盤發出的光。

當恆星的主序星階段結束時,恆星也就不再進行核聚變了,所以上述的黑矮星、白矮星,中子星、夸克星和黑洞5類星體都已經沒有了內部核聚變現象,然而它們又都屬於恆星級別的天體,因此我們只能把它們稱為另一些類別的恆星,也可以稱之為主序星階段之外的恆星,加上恆星主序星,共可分為6類,它們在赫羅圖上都能體現。

不過黑洞的質量大小不一,這裡說的是恆星級的黑洞,其質量一般在太陽的3~300倍之間,另外還有星系級別的黑洞,質量要比恆星級黑洞大得多,已知最大黑洞質量是太陽的660億倍。

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