恒星的一生:它是如何形成的?又是如何走向灭亡的?
每当我们在一个晴朗的夜晚看星星的时候,我们会看到满天的星星,其中有6000多颗是可以用肉眼看到的,不需要天文望远镜的帮助。但这其实只是冰山一角。在我们的银河系中至少有2000亿颗恒星,科学家们估计,整个宇宙中的恒星比地球上的沙子的总和还要多 正是由于它们的存在,万物才得以创造。在所有这些恒星中,离我们最近的是太阳,一个由等离子体组成的巨大物体,可以容纳130个地球,其质量是地球的33万倍。
但是,尽管太阳的质量很大,与真正的恒星相比,它也是小得令人难以置信。例如,海山二号的质量是太阳的500万倍,而参宿四号的质量是太阳的7亿倍。大犬座Vy,比太阳大80亿倍!尽管这些恒星在宇宙中具有不同的大小和质量,但它们的形成方式是相同的,都是在由气态尘埃组成的星云中诞生的。科学家们发现,由于重力的长期作用,巨大的分子物质云聚集在一起,当一个高密度的区域出现时,大量的星云就会逐渐向高密度区域坍缩!这就是星云!由于角动量守恒,星云在收缩时旋转得更快,慢慢形成一个圆盘状结构,在其中心,物质在坍缩时获得越来越多的温度和压力,当核心达到1500万度时,氢元素最终发生聚变反应,因此一颗火焰般的恒星诞生了。
这颗恒星将持续燃烧,取决于它的质量,持续几十亿年或几百亿年!!许多人可能想知道为什么恒星会燃烧这么久,它的能量来自哪里?答案就在它的核心!它的能量来自于它的核心!例如,太阳能够持续燃烧,是因为其核心的热核反应,其中四个氢原子不断地被转化为一个氦原子!每秒钟有6亿吨的氢原子被转化为氦原子!每一秒钟,有6亿吨的氢转化为5.96亿吨的氦,释放出400万吨的氢能,正是这种聚变能给地球带来了光和热。
但是太阳不会一直核聚变,它将在燃料耗尽时结束。据估计,大约40亿年后,太阳将耗尽氢气,内部核聚变将放缓,到那时,重力将开始接管,核心将没有足够的能量来维持流体静力学平衡,膨胀到其大小的200倍,成为一个红巨星,届时地球将被红巨星直接吞噬。在红巨星阶段,太阳的核心将开始引发新一轮的核聚变,即把氦气融合成碳的过程。
然而,由于核聚变的条件极高,当太阳的核心完全形成一个碳球时,碳就无法再施加压力释放能量,最终整个恒星解体,物质被向外抛出,形成一个行星状的星云,只留下中心密集的白矮星,而如果一颗恒星的质量比太阳大得多,它的死亡过程就更加可怕,创造出生命的组成部分,640光年外的参宿四就是如此,它是一颗比太阳大得多的恒星,质量大约是太阳的15倍,核反应非常剧烈,可以融合成铁,它的死亡时刻与太阳完全不同,是超新星爆炸,这是宇宙中最剧烈的天文现象。
宇宙中最剧烈的天文现象,在几秒钟内释放的能量相当于太阳在其一生中释放的能量。它死后,在其核心处留下的是一颗密度更大的中子星。一颗质量更大的恒星,其核心的质量是太阳的3.2倍以上,将形成一个黑洞,任何光线都无法从中逃脱。而大质量恒星猛烈爆炸的那一刻,也会产生更重的元素,如金、银和其他贵重物质,甚至是生命的元素,因此可以说没有超新星爆炸,就不会有你和我。
所以我们都是恒星的产物。所以我们要感谢恒星给了宇宙生命的元素!