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恒星的4種死法,太陽會變成「胡蝶」,有的恒星變成宇宙神秘天體
2023/04/03

這片美麗的星云叫做胡蝶星云。它是由一顆即將死亡的恒星形成的。垂死的恒星拋射出了它外層的物質,化成了一只美麗的胡蝶。在浩瀚的宇宙中,并不是所有的恒星死亡后都會化成一只美麗的胡蝶。那麼恒星都有什麼樣的最終結局呢?我們今天來聊一聊恒星之死。總的來說,恒星有4種死法。我們舉例來說明。

比鄰星之死

比鄰星

比鄰星是距離太陽最近的恒星。它到太陽的距離只有4.22光年。比鄰星非常的小,直徑只有20萬公里,質量大約是太陽的12. 3%,表面溫度大約2800℃。科學家測定,目前比鄰星的年齡約為48.5億年,比太陽年長2.5億年。

比鄰星的質量很小。它內部的核聚變反應非常的緩慢而且不穩定。因此,科學家推測它的壽命可達千億年以上。你別看比鄰星比太陽出生的還早,可從壽命上看它還是個孩子呢?

黑矮星

然而,即使壽命再長也有死去的那一天。千億年后,比鄰星內部的氫元素消耗殆盡。因為質量太小的緣故,它沒有能力讓內部的氦元素繼續進行核聚變反應。這個時候的比鄰星就像是一塊燒透的煤塊漸漸地熄滅了。它變成了一顆黑矮星。

比鄰星代表了宇宙中那些質量不超過太陽質量一半的恒星。通常我們稱它們為紅矮星。這類恒星的最終結局和比鄰星是一樣的。不過值得注意的是,它們可是宇宙中最后熄滅的一批恒星。

太陽之死

太陽

太陽已經有46億歲了。科學家認為再過大約54億年,太陽內部的氫元素就會耗盡,主序星階段結束。太陽進入到生命階段的末期。和比鄰星有所不同,太陽有足夠大的質量。當內部的氫元素耗盡后,太陽可以繼續進行氦元素的核聚變反應。生命還可以延續一段時間。

這時候的太陽會變成一顆可怕的紅巨星。它會膨脹的非常大,表面甚至會延伸到現在的地球軌道附近。而此時太陽內核卻被壓縮到只有地球體積的2倍大小了。

紅巨星太陽

當垂死的太陽核心密度達到每立方厘米1噸的時候,它的內核將不再繼續坍縮。此時的太陽會持續不斷的向外拋射它的外層物質,從而形成了一個美麗的行星狀星云。文章一開始提到的胡蝶星云就是和太陽類似的恒星在死亡時形成的。在遙遠的未來,我們的太陽說不定也會形成一片美麗的胡蝶星云呢!太陽拋掉了它外層的物質,只留下了它的內核——一顆致密熾熱的白矮星。

宇宙中那些質量和太陽相當以及小于8個太陽質量的年老恒星死亡后一般都會變成白矮星。

參宿四之死

獵戶座和參宿四

這是大家熟悉的獵戶座。獵戶座的左肩膀是一顆微微泛著紅光的恒星。它叫參宿四,距離地球大約640光年。科學家認為參宿四的年齡只有800萬~850萬年。 跟比鄰星和太陽比起來,參宿四的年齡屬實有點小啊!就連地球上的恐龍都沒有到看到過參宿四。可現在的參宿四已經是垂垂老矣。它已經演變成了一顆紅超巨星。科學家估計,在未來的百萬年內參宿四的生命就會走向終點。

這麼加起來,滿打滿算參宿四的生命周期不過一千萬年。參宿四如此的「短命」是因為它的質量太大了。雖然參宿四的質量大小至今仍存在爭議,但是不同的數據都表明它現在的質量是太陽的10倍以上。如此巨大的質量使得參宿四內部的核聚變反應非常的快。它很快就消耗掉了內部的氫元素,接下來是氦聚變,碳聚變,產生氧、氖、鈉、鎂、硅。而這些元素也會進行核聚變反應,一直到鐵元素的生成。在絕望中爭取時間的參宿四終于走到了生命的終點。

參宿四超新星爆發

鐵元素的核聚變反應不但不會釋放出能量反而會吸收能量。這樣參宿四原本就難以為繼的平衡被徹底的打破了。它的外層物質在核心引力的拉扯下以接近光速的速度向著內核沖撞而去。隨之而來的是猛烈的爆炸。這就是超新星爆發。通過超新星爆發,參宿四把自身大部分的物質猛烈的拋射到宇宙中,只在核心處留下了一個直徑僅有20公里左右,質量卻和太陽相當的中子星。

中子星

根據科學家的計算,宇宙中那些質量在8~30倍的恒星在生命終結時就有可能變成中子星。

天鵝座NML之死

天鵝座NML是一顆紅特超巨星,距離地球大約5250光年。這顆恒星的半徑約為太陽的1640倍。它是已知體積最大的恒星之一,有44億個太陽那麼大。 它的質量比參宿四還要大,約為太陽的50倍。巨大的質量意味著它的生命周期更加短暫。科學家估計,它只有600萬年的壽命。這在宇宙中可謂是曇花一現。

天鵝座NML

天鵝座NML和參宿四走向死亡的過程很相似,也會以超新星爆發的方式結束自己的一生。但有所不同的是,天鵝座NML最終留下的核心會大于3倍太陽質量。它不會成為中子星而是會成為宇宙中最神秘的天體——黑洞。

黑洞

根據科學家的計算,宇宙中那些質量超過太陽的30倍,超新星爆發后殘存核心質量大于3倍太陽質量的恒星在死亡后就會變成一個黑洞。

比鄰星、太陽、參宿四和天鵝座NML這四顆恒星的最終結局也就是宇宙中絕大多數恒星的終極命運。

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