一個天體是怎麼形成,又是如何消亡的?

星殤3643967


一切天體的命運以質量劃線。

一片原本分散,寧靜的氣體雲,持續圍繞星系核心旋轉。某一天臨近爆發了超新星,擾動了氣體雲,造成其物質上的分佈差異。重力起作用了,物質密集區最先發生聚集,形成若干小的核心。這些核心因為質量原因開始吸引附近的氣體與塵埃,形成更大的物質團塊。

隨著物質團塊的互相合並,原恆星形成,這個過程以億年為單位。

原恆星形成後,因為重力,開始不斷收縮。也在不斷地吸引周圍的氣體塵埃似螺旋盤面一樣落到自己身上,原恆星當然也越來越重,越來越熱,核心溫度壓力持續增高。

當溫度達到1500萬度,核聚變產生。恆星初步形成,此時外部正在旋轉向下落入恆星的氣體雲被恆星風吹到遠處,再演化為行星等。在這個過程中,可能原恆星還沒有達到聚變條件就被中止,或者沒有了物質,或者物質被其他恆星風或者超新星爆發所吹斷,最終無法形成真正的恆星。

恆星內部不斷進行聚變,將四個氫原子核聚合為一個氦原子核,同時損失千分之七質量,轉變為電磁,光,熱,中微子等散發出去。以此對抗恆星不斷收縮的重力壓。

當恆星內部氫氣耗光,中心形成氦核,外層是氫殼,聚變減慢,重力佔據上風,再次向內收縮,核心氦的溫度壓力增大,達到了聚變條件並開始進行氦聚變為碳的反應。以後以此類推至鐵56的產生。

鐵可以聚變,但卻是吸收能量的,所以鐵的聚變不可持續。至此,恆星走到了生命終結。

失去聚變反應的擴張壓,恆星被自己的重力壓垮了,內核猛烈收縮,外層被反作用拋出,超新星及黑洞產生,那一瞬間,超鐵物質被產生出來,散佈於宇宙空間。

由於恆星質量差異,所以壽命與結局都是不同的。

質量最小的紅矮星無法引發氦聚變,最終形成外層是氫的氦球,逐步失去輻射與熱量,最後結局是黑矮星。紅矮星質量在0.08至0.4太陽質量。因為質量小,內核溫度低,所以紅矮星的聚變速度最慢,壽命秒殺一切天體,估計能夠達到幾千億年才停止聚變。這一類天體也是宇宙中目前最多的,大約70%以上。

我們太陽一樣的黃矮星,約佔恆星數量的10%以上,一般結局是白矮星,是與地球差不多大的緻密殘骸。黃矮星約0.4至6倍太陽質量,壽命自100億年至幾千萬年。白矮星依靠冷卻發光,大約將在幾百千億年後失去一切光澤,也變成黑矮星。

原恆星質量為太陽7倍至30倍是為藍巨星,壽命千萬年。最終結局為中子星。中子星瘋狂自傳,大小不過20至30公里。最終也將因為失去角動量而減緩下來。但依舊是恆星殺手。

原恆星質量30至150倍太陽質量,最終形成黑洞。這些恆星壽命也就幾百萬年。自然難以形成超過150倍太陽質量的恆星,但可能發生恆星合併,最終也是黑洞。

超過300倍太陽質量不能形成恆星,如果多顆恆星合併超越極限會發生大爆炸,恆星崩解,不形成殘骸。


四川達州


那漫漫無邊的星雲(巨分子云),是恆星們出生的搖籃。這是一團團由分子氫組成的冷而密的巨大星際物質雲。

它們在圍繞星系中心旋轉的時候互相碰撞,並在萬有引力的作用下,互相吸引,旋轉,並且溫度在引力勢能的作用下越來越高。

隨著星體的體積越來越大,它的胃口就越來越大,當它的質量達到太陽質量的0.07(太陽體重1.99×10^30kg)時,它已經具備成為一顆恆星的資格了。

當這顆星體內部溫度達到1500萬攝氏度,轟的一聲,隨著核聚變反應的發生,這顆恆星證實誕生了。

它可能會覺得孤單,於是,它又捕捉了幾顆行星,於是一個“太陽系”誕生了。

但恆星不可能永遠存在,它就像個大火爐,裡邊的氫總有一天會燒盡。特別是質量大體積大的恆星,因為核聚變越強烈,所以死亡的也越快。

當氫核燃燒完後,以太陽為例,它的內核體積會迅速收縮,而由此釋放出巨大的勢能,將會把包裹著的氫層點燃(核聚變),這時候,太陽體積會突然膨脹,吞噬整個太陽系,隨後太陽會變為一刻紅巨星,並最終經過一系列演變從太空中消失。

當恆星質量超過7個太陽,那就不同了。氫燃燒完後恆星成為氦元素組成星體,這時候因為不斷收縮,氦元素最後也發生了聚變,讓本來熄滅的恆星,突然再次亮起(稱為氦閃光)。

當氦燃燒完將星體完全變成碳元素星體後,它如果可以繼續塌縮並引發碳聚變,並最終通過超新星爆發的形式,成為中子星,或者黑洞。

這就是一顆恆星的誕生和死亡過程。

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