恆星變成白矮星就熄滅了?科學家:比主序星還要熱

在宇宙中,星球一般分為兩種:恆星和行星。當我們抬頭仰望夜空的時候,看到的幾乎都是恆星。

古人之所以稱之為恆星,是認為它們永恆不變。可是現在我們知道,恆星不“恆”,它也有毀滅的一天。以太陽為例,大約在50億年後,我們的太陽就會變成一顆白矮星。

恆星變成白矮星就熄滅了?科學家:比主序星還要熱

同樣的,其他的恆星在某一天都會失去光芒,逐漸變暗,看起來就像恆星熄滅了一樣。

可是,這裡所謂的熄滅,絕不僅僅是通常意義上的熄滅。因為,此時的星體,溫度反而更高。這是怎麼回事呢?

原來,恆星“燃燒”的階段,叫做主序星。這個時候,恆星的核心進行著氫聚變反應。當恆星的氫全部聚變成氦的時候,就會發生超新星爆發。

在這一次毀天滅地的爆發後,恆星的外殼被炸散,逐漸膨脹到宇宙空間並且消失,但是核心卻還在。原本在氫聚變的時候,恆星的引力和聚變時能量向外的力量相平衡。然而氫聚變結束後,引力佔據了上風,恆星的核心就會開始向內坍縮,形成一個新的天體——緻密星。

這時候,它能夠變成什麼,就看它自己的質量了。

如果它殘留的這個核心沒有超過太陽質量的1.44倍,它就會變成一顆白矮星。白矮星是一種很特別的星球,它是大多數恆星的命運歸宿。科學家推測,大約有3%的恆星都是白矮星。

白矮星有很多詭異的特點,其中最為人熟知的就是高密度。像我們剛才說的,原本的恆星核心在強大的壓力下坍縮形成了白矮星,就好像原本很輕的棉花被壓縮到一起,此時一立方米的棉花就非常重了。因此,白矮星也是這樣,密度大大地提高。根據科學家的計算,白矮星的物質每立方厘米就有好幾噸重!

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同時,儘管白矮星不再進行氫聚變反應,但是的溫度也非常高。一般來說,一顆白矮星的表面溫度可以達到10000攝氏度,遠比太陽表面的5500℃要高得多。

白矮星還只是緻密星中密度最低、溫度也最低的一種。

如果恆星死亡時留下的核心質量超過了太陽的1.44倍,卻不足3倍時,它就會變成更緻密的天體——中子星。

中子星的密度比白矮星更高,根本原因就在於核心質量夠大,能提供的引力也更強。因此,中子星被壓縮地更緊密。原本白矮星階段電子都已經被剝離出原子了,但是在中子星內部,強大的壓力又把電子壓縮回去,甚至“硬塞進”原子核裡。這就好像是一塊很輕的海綿,結果中間塞滿了水,體積沒變,卻重了很多。

一般來說,中子星上的一塊物質,質量可以達到白矮星的上千萬倍。科學家介紹說:中子星的密度可以達到每立方厘米1億噸,是水的一百萬億倍!

而且,中子星的溫度也非常高,可以達到1000萬攝氏度,幾乎和太陽核心溫度差不多。如果要比較核心溫度,中子星的內部可以達到60億攝氏度,根本不是太陽能企及的。

而如果原本的恆星核心質量超過太陽的3倍,它就會坍縮成宇宙中最恐怖的天體——黑洞。黑洞更加緻密,緻密到無以復加的程度,因為它的密度是無限大。它之所以有無限大的密度,是因為它沒有體積。任何數字除以零,都是無限大。

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而且,黑洞雖然“黑”,其實溫度也遠比中子星更高。同樣的,黑洞的溫度,無限高。

因此,雖然我們稱恆星的死亡為“熄滅”。可是,恆星在死亡後,非但沒有簡單地降溫,而是獲得了更高的溫度。從這個角度來說,似乎可以用另一個詞語來形容恆星的死亡——宛如新生。


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