恒星的一生:它是如何形成的?又是如何走向滅亡的?

新鑫科技 2023-06-08 15:31:27

恒星的一生:它是如何形成的?又是如何走向滅亡的?

每當我們在一個晴朗的夜晚看星星的時候,我們會看到滿天的星星,其中有6000多顆是可以用肉眼看到的,不需要天文望遠鏡的幫助。但這其實只是冰山一角。在我們的銀河系中至少有2000億顆恒星,科學家們估計,整個宇宙中的恒星比地球上的沙子的總和還要多 正是由于它們的存在,萬物才得以創造。在所有這些恒星中,離我們最近的是太陽,一個由等離子體組成的巨大物體,可以容納130個地球,其質量是地球的33萬倍。

但是,盡管太陽的質量很大,與真正的恒星相比,它也是小得令人難以置信。例如,海山二號的質量是太陽的500萬倍,而參宿四號的質量是太陽的7億倍。大犬座Vy,比太陽大80億倍!盡管這些恒星在宇宙中具有不同的大小和質量,但它們的形成方式是相同的,都是在由氣態塵埃組成的星雲中誕生的。科學家們發現,由于重力的長期作用,巨大的分子物質雲聚集在一起,當一個高密度的區域出現時,大量的星雲就會逐漸向高密度區域坍縮!這就是星雲!由于角動量守恒,星雲在收縮時旋轉得更快,慢慢形成一個圓盤狀結構,在其中心,物質在坍縮時獲得越來越多的溫度和壓力,當核心達到1500萬度時,氫元素最終發生聚變反應,因此一顆火焰般的恒星誕生了。

這顆恒星將持續燃燒,取決于它的質量,持續幾十億年或幾百億年!!許多人可能想知道爲什麽恒星會燃燒這麽久,它的能量來自哪裏?答案就在它的核心!它的能量來自于它的核心!例如,太陽能夠持續燃燒,是因爲其核心的熱核反應,其中四個氫原子不斷地被轉化爲一個氦原子!每秒鍾有6億噸的氫原子被轉化爲氦原子!每一秒鍾,有6億噸的氫轉化爲5.96億噸的氦,釋放出400萬噸的氫能,正是這種聚變能給地球帶來了光和熱。

但是太陽不會一直核聚變,它將在燃料耗盡時結束。據估計,大約40億年後,太陽將耗盡氫氣,內部核聚變將放緩,到那時,重力將開始接管,核心將沒有足夠的能量來維持流體靜力學平衡,膨脹到其大小的200倍,成爲一個紅巨星,屆時地球將被紅巨星直接吞噬。在紅巨星階段,太陽的核心將開始引發新一輪的核聚變,即把氦氣融合成碳的過程。

然而,由于核聚變的條件極高,當太陽的核心完全形成一個碳球時,碳就無法再施加壓力釋放能量,最終整個恒星解體,物質被向外抛出,形成一個行星狀的星雲,只留下中心密集的白矮星,而如果一顆恒星的質量比太陽大得多,它的死亡過程就更加可怕,創造出生命的組成部分,640光年外的參宿四就是如此,它是一顆比太陽大得多的恒星,質量大約是太陽的15倍,核反應非常劇烈,可以融合成鐵,它的死亡時刻與太陽完全不同,是超新星爆炸,這是宇宙中最劇烈的天文現象。

宇宙中最劇烈的天文現象,在幾秒鍾內釋放的能量相當于太陽在其一生中釋放的能量。它死後,在其核心處留下的是一顆密度更大的中子星。一顆質量更大的恒星,其核心的質量是太陽的3.2倍以上,將形成一個黑洞,任何光線都無法從中逃脫。而大質量恒星猛烈爆炸的那一刻,也會産生更重的元素,如金、銀和其他貴重物質,甚至是生命的元素,因此可以說沒有超新星爆炸,就不會有你和我。

所以我們都是恒星的産物。所以我們要感謝恒星給了宇宙生命的元素!

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