從現有的理論上來說,第一代恆星可以存活到現在嗎?

侶意


仰望星空,我們所看到的絕大部分星體都是恆星,但是這些恆星的年齡卻很不相同,拋開距離的因素,基本上是越亮的恆星壽命越短,越暗的恆星壽命越長,那些暗到肉眼看不到的恆星(紅矮星在夜空中完全無法目視看到),理論上其壽命甚至可以長達萬億年。



宇宙誕生至今約有138億年,第一批恆星大致誕生於136億年前,也就是在宇宙誕生2億年的時候,這時候形成的恆星大都是大質量恆星,大部分的質量都在太陽的一百倍以上,這樣的恆星的壽命通常都不超過1000萬年,在其壽命的晚期會通過一場超新星爆發來結束它的主序星階段,之後它會成為中子星或者黑洞。


不過在超新星爆發之前,它會將大量的氣態物質噴射到宇宙空間中,如果它超新星爆發之後形成了中子星,那麼在其超新星爆發的一刻會形成鐵元素及以上的幾十種重元素,並且有一部分會通過超新星爆發噴發的宇宙空間中,這也是我們地球上種種重元素的重要來源。



不過宇宙中形成的第一代恆星,也並非全都是大質量恆星,也有部分類似於我們的太陽這樣中等質量的恆星(黃矮星),另外也有一部分質量在太陽的50%以下的恆星。質量和我們的太陽大小相若的恆星其內部的核聚變可以進行百億年以上,質量相當於太陽的80%的恆星壽命應當比如今宇宙的年齡相若,也就是說那些質量相當於太陽的80%甚至更小的恆星是可以到現在都一直存在的。

那些小於太陽50%的恆星被稱為紅矮星,其質量下限約為木星質量的80倍,或者太陽質量的0.8%,這樣的恆星的壽命最長,其總序星階段可以進行幾千甚至上萬億年,如今宇宙的年齡在這樣的恆星面前不過是剛過完了它的幼兒階段而已。



科普大世界


從現有的理論上來說,第一代恆星可以存活到現在嗎?

第一代恆星存活到現在理論上是沒有問題的,但有一個要求,而且這個要求有些奇特,與大家想象的可能有些不一樣,要求這個恆星的質量不能太大,區間必須落在紅矮星區域!

第一顆恆星是經過了黑暗時代後的宇宙早期時的形成,時間約在1.8億年後,也就是大約136億年前!這個時候宇宙中氫元素的丰度是相當高的,由於缺少質量中心,因此早期恆星成因是是分佈不均造成質量差異導致的收縮,這個時間會比二代恆星形成時有恆星核是顯著不同的!

初期的恆星都很容易長出巨無霸,作為星系中心的黑洞就在這些巨無霸中後期超新星爆發後的黑洞成長形成!但很多恆星與恆星邊緣區域形成的恆星則由於受到兩邊引力效應,導致成長到一定程度後缺少氫元素、或者在某些邊緣缺少氫元素的區域,剛好這個大小如果在80個木星質量以上,0.8個太陽質量以下這個區間內的(但一般不會超過太陽質量的一半),剛好成就了宇宙中的長壽怪物-紅矮星!

紅矮星的壽命是極為漫長的,保守估計可達數百億年,甚至上千億年,我們的宇宙年齡到現在也就138.2億年而已,因此宇宙早期的紅矮星到現在才過了幼年期而已!

那麼如何來區分呢,因為二代恆星和三代恆星中由於恆星工廠的原料消耗的原因,在宇宙後期形成紅矮星的概率是很高的!

很簡單,光譜分析其紅矮星的成分組成,早期的紅矮星中金屬丰度是極低的,甚至沒有,而二代或者三代紅矮星中則會大量存在重超新星工廠中帶出來的大量金屬元素(天文上稱氦以後的所有元素稱為金屬元素)!

除了氫、氦、碳、氧四種元素之外,其他都不是太陽能夠製造的,因此太陽至少是一顆二代恆星。

但由於紅矮星是比較暗淡的,也許未來的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡升空後會發現大量的紅矮星,因為科學家認為也許紅矮星的超長壽命更適合生命的發展,而詹姆斯-韋伯正是尋找系外行星而生的,這對於宇宙第一代紅矮星剛好是一個方向重合了!


星辰大海路上的種花家


至今為止,科學家還從未發現過一代恆星的蹤跡。別說一代,連二代恆星的蹤跡都沒找到。小質量紅矮星等壽命上千億年,是可以存活到現在的理論,是否是對的呢?


紅矮星壽命悠長我不否認。雖然一部分科學家認為,雖然第一代恆星都會以大質量短壽命作為終結。但在在極特殊的條件下,例如具有極高的角動量系統中,仍然有可能產生小的碎片從而形成小質量的第一代恆星。這些恆星質量小於太陽時,就有可能一直活到今天。(恆星越大,燃燒越劇烈,壽命越短。一些大質量恆星的壽命只有幾百萬年)。但我並不這麼認為一代恆星還存在。我們或許忽略了一些東西。

根據研究表明,第一代恆星誕生的時間約為宇宙爆炸後的10億年左右。而且幾乎都是不含金屬的。宇宙中現在所有含的金屬元素(重元素)都是恆星後期核反應出來或者超新星爆發等帶來的。

宇宙爆炸後的十億年,雖然宇宙在膨脹,但是直徑遠遠沒有現在的可觀,畢竟現在的宇宙推測可達920億光年。通過宇宙微波背景,膨脹時間大概就是138億年。以膨脹速度超過光速,10億年的時間,那是的宇宙直徑充其量應該不會超過100億光年。


如此巨量的氣體雲密度,幾乎誕生的都是質量非常巨大的恆星,行星幾乎都沒有。就算一部分小的恆星誕生,也會在周圍強引力點的吞噬中淹沒。這些恆星的壽命或許比現有理論還短。


隨著一代恆星死亡,以超新星爆發形式向外圍拋射巨量物質,核聚變反應產生的金屬元素被噴射到周圍的環境中,然後以遠比氫分子云高效的方式快速冷卻併產生小質量的第二代恆星。在二代恆星中,才有可能會誕生小質量恆星,能夠存活得極為長久。

包括我們地球在內的所有重元素和金屬元素,地球都是無法擁有的。這些東西來源都是恆星,顯然不是太陽帶來的。大致只有一種可能,地球形成時就存在。畢竟如此巨量的金屬元素單單靠地外天體撞擊是帶不來這麼多的。太陽系很可能是誕生於一個超新星爆發噴射的星雲團中,因為這些超新星爆發留下的星雲團才可能含有重元素。

恆星一般製造的元素,到鐵元素就止步了,但是地球所含的金屬元素可不止鐵元素,比鐵元素更重金屬元素也存在,比如科學界一直討論的話題,金,銀,鉑等如何來的。更重一層的元素必須由其它方式,比如超新星爆發等才有幾率生成。

甚至我認為,一代恆星,可能就在我們身邊,就是每個大型星系中心幾乎都有的大質量黑洞,巨大的星系都不過是它死亡爆發後生成的產物。




而它,由於質量過大,黑洞必然是它的歸宿。(參考黑洞形成條件)。

個人見解,僅僅代表個人立場。勿轉載。


良良引力波


答:答案是肯定的,部分小質量的第一代恆星,理論壽命超過萬億年,完全有可能燃燒到現在。


根據現代宇宙學和恆星演化理論,恆星的發展具有周期性,一顆恆星死亡後,有可能演化成行星狀星雲、或者發生超新星爆炸拋灑出大量物質,這些物質在引力的作用下再次聚合,發展成一顆新的恆星,以此循環。



第一代恆星誕生於宇宙大爆炸後10億年左右,恆星壽命從幾百萬年到數萬億年不等,像太陽這樣的恆星,主序星時期壽命大約110億年,目前天文學數據表明,我們太陽很可能屬於第三代恆星,


一顆恆星的主序星壽命,取決於恆星的質量,質量越大的恆星,內部溫度和壓力越高,核聚變反應越劇烈,相對於小質量恆星來說,質能轉化導致的質能虧損相對於整個恆星質量的比例越高。




於是得到一個有趣的結論:

(1)質量越大的恆星,壽命越短,最短的只有幾百萬年壽命;

(2)質量越小的恆星,壽命越長,最長的壽命超過一萬億年;

根據恆星演化與形成理論,一顆恆星理論最小質量約0.07倍太陽質量(大約73倍木星質量),質量再小的天體,將無法完全點燃內部的核聚變反應。


在2017年,天文學家觀測到一顆小質量恆星“EBLM J0555-57Ab”,距離地球600光年,其半徑比木星還小,質量卻是木星的85倍,這也是目前發現的最小質量恆星。



EBLM J0555-57Ab的質量,已經接近恆星質量的理論下限值,它的體積很小,亮度也很低,因為這顆恆星與另外一顆恆星形成雙星系統,科學家利用恆星凌日才得以發現它。

據科學家推測,這顆恆星的年齡只有數十億年,如果不被其他恆星吞噬,它的壽命超過一萬億年。


根據宇宙大爆炸模型,科學家推測我們宇宙年齡大約138.2億年,這顆恆星的理論壽命就遠超過宇宙年齡。

那麼對於第一代恆星來說,完全有可能存在類似的小質量恆星,其壽命也超過了宇宙年齡,就有可能一直燃燒到現在,只是人類目前還沒發現而已。




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艾伯史密斯


完全有可能。

紅矮星壽命最少都是千億年。

雖然第一代恆星質量普遍很大,壽命短,大多數已經變成黑洞中子星,但依舊有很多紅矮星產生。


四川達州


宇宙起源於宇宙正負電性粒子(暫稱暗物質),恆星本質是電性粒子電磁效應,不是氫聚變,行星本質也是電磁效應。星球只有一代,因現在還沒有發現任何星球毀滅的證據。


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