宇宙由许多不同类型的恒星组成,当我们仰望天空并且只是看到光点时,它们看起来彼此可能没有什么不同,然而,本质上,每颗恒星都与下一颗略有不同,银河系中的每颗恒星都有一个生命周期,相比之下,人类的生命就像黑暗中的闪光。每一个都有特定的年龄,进化路径根据其质量和其他因素而有所不同,天文学的一个研究领域主要是寻找对恒星如何死亡的理解,这是因为恒星的死亡在它消失后丰富了银河系。
1,恒星的生活
要了解一颗恒星的死亡,了解它的形成以及它如何度过一生是有帮助的,尤其如此,因为它的形成方式会影响其最终结果。天文学家认为,当一颗恒星的核心开始发生核聚变时,它的生命就开始了,在这一点上,无论质量如何,它都被认为是一颗主序星,这是一条“生命轨迹”,一个明星的大部分生命都在这里度过,我们的太阳已经在主序星上运行了大约50亿年,在它转变为一颗红巨星之前还将持续50亿年左右。
2,红巨星
一旦一颗恒星耗尽了其核心中的所有氢燃料,它就会脱离主序带并成为一颗红巨星,根据恒星的质量,它可以在各种状态之间振荡,最终成为白矮星、中子星或自行坍缩成为黑洞。作为我们最近的邻居之一,参宿四目前处于红巨星阶段,预计从现在到下一百万年之间的任何时间都会变成超新星,在宇宙时间上来说,那实际上也只是“明天”罢了。
3,白矮星和像太阳这样的恒星的尽头
当像我们的太阳这样的低质量恒星到达生命尽头时,它们会进入红巨星阶段,这是一个有点不稳定的阶段,那是因为在其生命的大部分时间里,恒星都在想要将所有东西吸入其中的引力与其核心想要将所有东西推出来的热量和压力之间保持平衡,当两者平衡时,恒星处于所谓的“流体静力平衡”。
在一颗老化的恒星中,战斗变得更加艰难,向外辐射从其核心压力最终压倒想要向内落入材料的重力压力,这让恒星越来越远地膨胀到太空。最终,在恒星外层大气的膨胀和消散之后,只剩下恒星核心的残余物,它是一个由碳和其他各种元素组成的闷烧球,在冷却时会发光,虽然通常被称为恒星,但白矮星在技术上并不是恒星,因为它没有经历核聚变。
4,中子星
中子星,如白矮星或黑洞,实际上不是恒星而是恒星残骸,当一颗大质量恒星走到生命尽头时,它会发生超新星爆炸,当这种情况发生时,恒星的所有外层都会落入核心,然后在称为“反弹”的过程中反弹这种物质会飞向太空,留下一个非常致密的核心。如果核心的材料足够紧密地堆积在一起,它就会变成一团中子,一个装满中子星物质的汤罐的质量与我们的月球大致相同,宇宙中唯一已知的密度大于中子星的物体是黑洞。
5,黑洞
黑洞是非常大质量的恒星,由于它们产生的巨大引力而自行坍缩的结果。当恒星到达其主序生命周期的终点时,随之而来的超新星将恒星的外部向外驱动,只留下核心,核心将变得如此密集和拥挤,以至于它的密度甚至比中子星还要高,由此产生的物体具有如此强大的引力,以至于连光都无法逃脱它的掌握。
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