拉希克的科学世界

任何恒星的能量都不会耗尽，太阳也一样。

恒星演化晚期的濒死状态，是中心核聚变的能量消耗殆尽，主要是核心区的氢燃烧完了，外围还有绝大多数的能量动都没动。

这样，中心核聚变就会停止，中心再也没有核聚变形成的巨大辐射压抵御恒星本身巨大质量的引力压，就会发生坍缩。

这个时期的不同质量的恒星，引力压力的不同，导致的中心核聚变链式延续的结果就不一样。

导致的核心外物质向中心急剧塌缩，巨大的压力会导致中心温度急剧升高，从而引发氢核聚变以上的一系列核聚变，大质量恒星一直聚变到铁为止。

由于铁在元素中是最稳定的元素，聚变不但不会产生能量，还要消耗能量，这样晚期的恒星就再也无法激发铁核聚变了。

核聚变停止后，外围物质急剧快速的坍缩撞击铁核，速度可达到光速一半，这样引起巨大的反弹，超新星爆发就发生了。

超新星爆发的结果有两个，一种是质量大于太阳8倍小于30倍的恒星，超新星大爆炸后会留下一个中子星；一种是质量大于太阳30倍的恒星，超新星大爆炸后会留下一个黑洞。

其实恒星在超新星大爆炸前，还有绝大多数能量没有烧完，大爆炸会把约90%的物质抛撒到太空。

这些物质主要是氢元素，这些被抛洒在太空中的元素，会形成新的分子云，遇到合适的机会又会聚集在一起，最终又会收缩坍缩，形成第二代第三代恒星。

同时由于超新星爆发的极端超高温高压，会导致一系列的元素在聚变裂变中诞生，宇宙中铁元素以上的所有重元素，都是在超新星大爆发中诞生的。

我们太阳就是这种超新星大爆发后的再生星云形成的。

太阳死亡后不会成为黑洞，只会成为一颗白矮星。

这是因为太阳质量到不到超新星大爆炸的要求，当中心氢核聚变的能量消耗殆尽时，恒星引力压导致的高温会促成氦核聚变，一直发展到到碳核聚变。

碳核聚变完成后，太阳类恒星的压力和温度都无法达到进一步核聚变的要求。

由于太阳晚期完成氢核聚变后，开始氦核聚变时会发生氦闪，复杂的过程会导致中心收缩，外围气体膨胀。

这样就会在中心形成一个以碳元素为主，密度极高的白矮星，外围成为一个巨大的红巨星，半径达到现在的200~300倍。

这个红巨星会吞噬掉水星、金星，地球是不是会被吞噬掉，尚无定论。

不过即便地球不被吞噬，也会被烤焦，成为一个千疮百孔的破球。

太阳外围稀薄气体会渐渐消散在太空，成为星际物质，中心部分与外围脱节。最终外围硝烟散尽，留下中心一个地球般大小的核，这个核就是白矮星，其密度达到每立方厘米几吨。

现在科学界认为太阳总寿命约100亿年，现在约46亿~50亿岁，星到中年。

还有50亿年左右，太阳就会寿终正寝。但太阳这种质量的恒星不会发生超新星大爆炸，既变不了中子星，更变不了黑洞，只能成为一颗白矮星。

这就是太阳的归宿。

就是这样，欢迎讨论。

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时空通讯

“几十亿年后太阳能量耗尽，会不会成为黑洞吞噬太阳系？”，以目前的科学观点来看，太阳并不会转变为黑洞。

黑洞的形成

黑洞一词最早由美国天体物理学家约翰·惠勒提出，黑洞这个名字非常准确的表达了这种奇特天体的性质，即由于黑洞的强引力效应，连光线也无法从挣脱黑洞的束缚，所以黑洞是一种“黑到看不见”的天体，同样由于强引力效应，包括光在内的任何物质可以被黑洞吞没，这就像是一个无底洞一般。

其实关于黑洞的概念最早在十八世纪就出现了，但是这种黑洞所依据的理论主要为牛顿力学。而今天我们对黑洞的认识则源于广义相对论，1916年德国科学家卡尔·史瓦西得出广义相对论的一个真空解，该结论表明，当足够多的质量集中在一起时，在这个质点的周围会形成一个连光都无法穿过的“界面”，也就是我们现在所熟知的“事件视界”，1969年。美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒将这种神奇的天体称为“黑洞”。

我们知道黑洞的形成源自于极强的引力，而这种强引力来源于集中在一起的物质，将更多的物质集中在一起则对应高的密度。这其实也阐明了黑洞的形成原因，即高密度物质的形成，通常认为宇宙中有三种黑洞诞生的途径，第一种发生在宇宙大爆炸初期，由于宇宙诞生之初，所有的物质都高度集中，在引力的作用下这些物质可能会直接塌缩形成黑洞，通常把这种黑洞称为太初黑洞；第二种黑洞形成的途径和这个题目有关，现代科学认为，当大质量恒星走向死亡时，由于其自身释放的能量已经无法抵挡物质的塌缩效应，大质量恒星会在其生命末期发生超新星爆炸，大量的物质会跌落到恒星的核心区形成奇点，从而产生黑洞；

太阳会变成黑洞吗？

其实从上文我们已经知道，大质量恒星在演化末期是有可能形成黑洞的，但是这种恒星内核质量要“大”到什么程度呢？科学家给出了计算结果，其值至少为3.2倍太阳质量，这个极限值被称为奥本海默极限，也是恒星形成稳定中子星的极限质量，如果大于该质量，恒星在发生超新星爆炸后就有可能形成更为致密的夸克星或者黑洞。显然太阳的质量是小于这个极限质量的，科学研究认为，那么太阳在将来会变成中子星吗？科学家认为依然不会，因为中子星的形成需要恒星核质量达到1.44被太阳质量，这个质量极限被称为钱德拉塞卡极限，如果恒星质量低于这个标准，当恒星内部的热核反应结束后，组成恒星核的物质将在引力的作用下处于电子简并态，由此形成的特殊天体被称为白矮星，经过亿万年的冷却，白矮星会逐渐熄灭演化为黑矮星。因此从太阳质量上分析可知，当太阳“熄灭”后，其会演变为白矮星而非黑洞。

结语

现代科学并未对黑洞质量有严格限制，目前科学家发现的最大黑洞质量已经高达太阳的上亿倍，同样理论也认为，即使地球这么多的物质也是可以形成黑洞的，但是前提是需要把地球压缩成一公分左右大小的小球。在自然状态下，引力提供了天体自身对其核心的“压缩”作用，我们知道太阳算是一颗中小质量恒星，虽然严格来说太阳的能量是很难完全耗尽的，但是当其释放的能量不足以抵抗引力的塌缩效应后，同样，由于太阳的质量较小，科学家认为太阳在熄灭后会演化为一颗白矮星，而非黑洞。

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漫步的小豆子

太阳对我们人类来讲是非常重要的。我们经常会说“永恒的太阳”，但是现代科学告诉我们太阳不是永恒的。太阳也是有生命周期的。它也会有熄灭的那一天。

图示：太阳

太阳的年龄大约有46亿年了。现在太阳正处于精力最旺盛的中年阶段。大约再过60多亿年，太阳就会进入老年时期。最终太阳的结局如何？它会变成黑洞吗？一起来看看未来的太阳的结局是怎样的吧？

大约65亿年后，太阳内部维持核聚变反应的氢元素基本上会消耗殆尽。太阳核心部分不再发生巨变反应的区域开始急速收缩，而太阳核心外部则会温度升高体积膨胀。太阳变成了一颗可怕的红巨星。太阳的亮度会达到现在的2000倍，太阳的半径则会膨胀到现在的200倍左右，太阳表面竟将会延伸到现在的地球轨道附近。这样水星和金星将会被太阳吞没掉。而地球很可能会幸免于难，但是地球处于太阳的强烈烘烤之下，温度非常的高，已经不再适合生命生存。

图示：变成红巨星时的太阳

最终太阳会耗尽内部所有的能量，太阳的逐渐失却光芒，太阳膨胀的部分也将收缩，最后冷却成一个密度非常高的白矮星。白矮星是太阳燃烧后的余烬。太阳这么大质量的恒星在生命演化的末期是不能变成黑洞的。只有那些质量至少是太阳7倍的恒星才能有可能变成黑洞。

图示：白矮星的体积很小，和地球差不多大

等到变成白矮星的太阳余热散尽，最终劫后余生的地球和太阳系其它天体将将在寒冷和寂静中度过以后的时光。

兔斯基聊科学

太阳是不会成为黑洞的。

成为黑洞最主要的条件是要有足够的质量，这个足够的质量大约要有30倍的太阳质量才可以，也就是说如果30个太阳聚到一起，那么最终的演化结果才会形成黑洞。

天体的演化路线是由天体的质量决定的，像太阳这样质量的天体，其核心的聚变反应最终只能演化到碳氧聚变反应，由于质量不够，核心的温度也无法形成更重元素的聚变反应。

因此，演化到红巨星并发生爆炸后，对核心产生的压力虽然巨大，但电子简并力就足以抵挡住了，因此，核心剩余物质最终只能形成白矮星，无法再进一步了。白矮星就是太阳的归宿，也是几乎所有与太阳相当质量恒星的归宿。

如果质量达到8倍太阳质量以上的恒星，其核心温度会更高，会进一步发生反应，会聚变成更重的元素。当其发生爆炸时，产生更大的能量，这时电子简并力已不能抵挡强大的压力，电子被压入到质子中，形成中子，最终形成的天体大部分物质为中子态，这就是中子星。

对于更大质量的恒星，其核心的聚变反应可以一直到铁56，这是聚变反应的终极位置了，这时再发生爆炸，连中子简并力也无法抵挡强大的压力，于是这种坍缩会一直下去，成为一个物理上所说的奇点，这时形成的就是黑洞了。

寒萧99

人类目前在宇宙中发现了两种黑洞，一种是恒星型黑洞，这是由大质量的恒星晚年坍缩后形成的，质量一般在3倍太阳质量至几十倍太阳质量之间。另一种是超大质量黑洞，这种黑洞的质量要在一百万个太阳质量以上，大的能够达到数百亿倍太阳质量以上，这种黑洞是如何形成的目前还不确定。

恒星是由一团物质依靠万有引力聚集在一起形成的，聚集过程中内部的温度及压强会逐渐升高，当达到能够点燃氢核聚变的程度，这一团物质就变成了恒星。中心处的核聚变释放出的能量会对抗着外层物质在引力作用下的坍缩。恒星到达晚年后，内部力量无法对抗外层的坍缩后，像太阳这样的质量不太大的恒星会坍缩成白矮星，质量大一些的经超新星爆发后坍缩成中子星、黑洞。要坍缩成黑洞，恒星的初始质量需要足够大，一般要达到30个太阳质量以上。这颗恒星在它的一生中会不断释放出能量，当它变成黑洞的时候，质量大约只剩下太阳质量的3倍。

黑洞给人的一般印象是有强大的引力，强大到连光也能吞噬进去，更不用说附近的物体了。于是有人想，恒星变成黑洞后会不会把整个星系都吞噬掉？这种可能性不会发生。从刚才恒星型黑洞的形成过程中可以分析出，大质量的恒星变成黑洞后质量会减少，恒星的质量减少后对周围行星的引力肯定也会减小。在恒星的质量逐渐减小的过程中，恒星与行星之间的距离会逐渐增大，外围的一些物体可能已经脱离了恒星引力的束缚。黑洞的强大引力只有在靠近黑洞时才能表现出来。

尽管黑洞威胁不到离它比较远的天体，不过在恒星型黑洞形成之前的超新星爆发足以毁灭掉它附近的行星。

超新星爆发是大质量的恒星在生命末期经历的剧烈爆炸，爆炸可能会持续几周至几个月，这几周至几个月的时间里释放出的能量足以和太阳在几十亿年里释放出的能量相当。如果在距离地球50光年内发生了超新星爆发，地球上的人类可能会就此灭绝。

太阳的质量还达不到发生超新星爆发的程度，太阳会发生的是氦闪，之后变成红巨星。变成红巨星后太阳的半径会陡增，能够蔓延到地球轨道附近。如果到了那一天，靠近太阳的水星、金星就会被太阳吞噬掉，地球有可能也是这样的命运。

刁博

1915年德国理论物理学家爱因斯坦发表了广义相对论，身处一战前线的德国天文学家卡尔.史瓦西计算出了引力场方程的第一个精确解

以上这片“奇异时空”后来被命名为“黑洞”，但直到1964年天文学家才发现了第一颗黑洞“天鹅座-X1”，再后来恒星演化模型的逐渐明朗为黑洞的诞生“指出了一条路”

宇宙中的黑洞按照质量大小可以分为

恒星级黑洞：3~100个太阳质量之间

中等质量黑洞：100~10万个太阳质量

超大质量黑洞：几十万倍太阳质量，甚至上百万倍太阳质量

恒星级黑洞的诞生条件是恒星晚年核心质量超过了2.44倍太阳质量，因为只有超过该上限，核心区域的物质才会被引力完全碾碎从而变成一个不可见的“黑洞”。

恒星按照质量可以分为红矮星、橙矮星、黄矮星、蓝矮星，我们的太阳属于黄矮星

黄矮星的寿命在100亿年左右，由晚年黄矮星演化而来的红巨星在数百万到数千万年后会因为核聚变元素的耗尽而开始坍塌，核心区域会在这次坍塌中被严重压缩，最终结果就是变成一颗原子核与原子核紧密排列的“白矮星”

所以说50亿年后我们的太阳并不会坍塌成黑洞，它只配坍塌成一颗白矮星。

宇宙观察记录

宇宙生万物，万物有始终。就是宇宙间无比辉煌的恒星也在这轮迴之中。不过有的是昙花一现，生命短暂。而做为宇宙的光明使者恒星，虽然能立足天际间百亿年，但也仅有数十亿年的光辉灿烂。

被地球人尊奉为神明的太阳，最终也是暗然失色，又陷入了凤凰湟槃浴火重生之境。

一般来说，恒星从形成到最后归宿，在宇宙间也仅负有百亿年的使命。太阳已经历了46亿年的历程，现在正当青壮之年，真的是如日中天。随着時光荏苒，浑身的热量为了八大行星，也会慢慢的耗空。也许是十亿年后，或二十亿年后。由于太阳内部的燃料不断消失，躯壳却在慢慢的膨胀之中。随着時间的推移，太阳在衰老之中，当年风光不在，慢慢的变为一颗红色的巨星。因为这种现象，在宇宙间司空见惯，许多象太阳一样的恒星已经成为红巨星。

数十亿年后，垂暮之年的太阳，最后的归宿如同早期的恒星，会有同样的最终结局。小的恒星衰变为白矮星。稍为大的恒星会变化为中子星。超级大的恒星将会坍缩成为黑洞。太阳这类体积小的恒星，最终以新的白矮星挂在天空。

山水1320

太阳已成中年大叔，太阳耗尽能量之后，人类会走向灭亡吗？

黑洞是一颗恒星耗尽能量坍塌而成 ，那么我们的恒星太阳，在寿命耗尽之后会不会坍缩成一个黑洞，将地球和地球上的人类吞噬？

地球虽然距离太阳1.5亿千米，但是地球上的一切生命能量都来源于这个巨大恒星核聚变所释放的能量。据统计，太阳每秒钟向外辐射约28600亿亿兆瓦的能量，而被地球所获得的能量大约是22亿分之一。

很多人的认识里，太阳是一个燃烧的大火球，实质上，太阳是一个大型核聚变站，太阳的内部就是一个无时无刻不在进行核聚变的核聚变站。

太阳的内部无时无刻不在发生剧烈的核聚变，将大量的氢聚变成氦。每秒钟大约有400万吨的物质在太阳的核心转化成能量，产生中微子和太阳辐射，从而形成能量和光，照耀整个太阳系，按照这个速率推算在过去太阳大约转化了100个地球质量的物质成为能量。

太阳是一颗黄矮星，黄矮星的推算寿命大约是100亿年。根据恒星演化和太初核合成的电脑模型确认，太阳目前的年龄是45.7亿岁，按照人类寿命来算，太阳已经步入中年阶段。按照主序带恒星寿命推算，太阳大约还拥有50到60亿年的寿命。

因此在50亿年后，太阳内部的氢元素将会耗尽，此时所有的氢都变成了氦，热核反应速率急速降低，使得引力与辐射压之间的平衡被打破，太阳的内部急速坍塌收缩，氦原子核聚变成为了碳原子核。与此同时外部的氢元素开始燃烧，热失控的氦聚变将导致氦闪，使得太阳外部向外膨胀。

随着这个变化进一步增强，太阳比现在变得更亮，更大，但是温度却下降，太阳的直径会变成现在的200倍，甚至可以膨胀到如今地球的轨道上，太阳进入红巨星时。

这个时候地球会有两种结果。第一种，由于太阳的膨胀，使得地球会被太阳吞没，成为红巨星的一份子。第二种，由于太阳质量的流失，使得太阳的引力减小，所以地球的轨道会向外移动，地球上的水分会沸腾蒸发，使得地球变成一颗死星，液态水流失，地球上生机灭绝万物消。

当太阳的能量进一步耗尽，太阳外层的气体逃逸，形成行星状星云，太阳外层逐渐剥落，是而太阳的核心由于失去能量会渐渐冷却下来，而这个坍缩的核心，就是太阳的最终归宿白矮星，而那时候的人类要么早已灭亡，要么早已进入星辰大海，成为高等文明遨游宇宙。

投资改变生活

太阳是太阳系中的明星。我们可以看到许多星星在天空中,基本上是类似太阳的恒星。恒星的重力的作用下是一种,凝聚成一颗行星“等离子体”、“核”将继续发生聚变反应中释放的能量,直到地球上的“生命”。太阳的生活结束了,有可能会变成黑洞吞噬太阳系。

有科学家认为，太阳是一个不断燃烧的的恒星，以恒星100亿年的寿命来计算，如今太阳才燃烧了46亿年，可以说是处于一个青壮年时期，之后至少还可以燃烧50亿年以上。但是太阳也不是这样一直燃烧着没有变化的，科学家表示再过10亿年，作为太阳内部燃料的氢原子会不断的消耗掉，这时太阳会发生一些明显的变化，其中最为显眼的就是太阳的体积会时间的增加膨胀起来，倾向于变成红巨星。

总之，太阳是一颗恒星，那它的最终结局当然就是跟一般的恒星是一样的。目前据科学家证实的恒星最终的命运会有3种。

（1）一些体积比较小的恒星，一般来说，在燃烧完后，会变成一种叫白矮星的天体，这是一种较为之普遍的天体，我们的太阳也是恒星体系当中体积和质量都比较小的一个，所以太阳的最终演变方向也许就是变成一颗白矮星。

（2）而一些质量和体积都稍为大一点的恒星就会变成一种叫中子星的天体，这种中子星的特点就是体积虽然不会很大，但是质量就相当的巨大，在人类所已知的所有天体当中，有相同体积的情况下，中子被认为是质量最大的天体，由于其质量相当的大，所以破坏性也是极强的，即使一个体积比它大上1000倍的天体与其面对面相撞，也会被中子星撞得体无完肤。

（3）最后一种就是一些体积和质量都超级大的恒星，这些恒星最终会变成我们平时所熟悉的黑洞。如今人类对于黑洞的认识是相当少的，说它是一种天体，但是黑洞又不像一般的天体一样可以被观测到。现在我们所确定的黑洞也只是根据其特有的吞噬特点来决定的，因为黑洞所存在的地方一般都是空无一物的，即使是光在黑洞中经过也会被吞噬而消失掉。如今人类的科技还无法去进一步探究黑洞究竟怎样的，也不能靠近，毕竟黑洞超强的引力，会吞没所有的东西。

科学观天下

一个恒星的演化对于一个恒星系的演化起到了决定性的作用，在宇宙中，绝大多数的恒星系其实都是双星系统，或者三星系统。

类似于太阳系这样的单星系统其实并不多见，这也使得太阳的演化在整个太阳系中扮演着十分重要的地位。一般来说，恒星的宿命无外乎就是白矮星，中子以及黑洞，当然，也有把自己炸得渣都不剩的。那太阳属于上述的哪种情况呢？会不会最终演化成一颗黑洞呢？

今天，我们就来聊一聊这个话题。

太阳的演化

关于太阳的演化，我们需要从宇宙的起源说起。根据目前主流理论：宇宙起源于一次大爆炸。

大爆炸之后，宇宙开始剧烈的膨胀，同时温度急剧下降，逐渐的形成了原子核的结构。到了宇宙大爆炸之后的38万年，形成的原子结构。

早期形成的原子大多都是氢原子和氦原子，当然也有少数的其他原子，但是并不稳定，还会继续裂变为氦原子的状态，从元素周期表中，我们也可以发现，氢元素和氦元素其实是排名前两位的元素。

因此，构成恒星的主要物质其实就是氢元素和氦元素，而且这两者占比几乎达到了99%左右。而恒星一般都是恒星系中的绝对主宰，太阳就是如此，太阳的质量占据了整个太阳系质量的99.86%以上，其他的天体加起来才不到0.14%。

因此，太阳的引力十分巨大。太阳在自身引力的作用下，内核的温度会急剧升高，可以达到了1500万度，压强可以达到200多万个大气压。

这个时候，太阳不再是普通的物质状态，而是处于等离子态。

这种状态下，电子会获得足够多的能量，然后摆脱原子核的束缚，于是，就会呈现出一锅粒子粥的状态，这当中电子、原子核到处跑。

因此，原子核和原子核之间就有可能结合到一起。但是，我们都知道原子核内是有质子和中子，质子是带正电的，中子不带电。因此，原子核是带正电，根据同性相斥，异性相吸的道理，原子核之间是存在静电斥力的。如果两个原子核要结合发生核聚变反应，实际上需要克服静电斥力。

但是太阳的温度不足以跨过这个门槛，但由于微观世界中存在着一种叫做隧穿效应的量子现象，就可以让原本需要能量才能促发的反应也得以发生。

不过隧穿效应发生的概率极其低，大概是一对原子核在10亿年发生一次，但由于太阳的粒子数足够多，因此还是得以进行的。不过太阳的核聚变反应并不会像氢弹那样一下全炸了，而是缓慢地进行着。具体来说，就是先促发的是氢原子核的反应，氢原子核内就一个质子。所以，我们也可以理解成，是质子在发生反应，四个质子产生一个氦-4原子核。

太阳燃烧氢原子核大概要持续100亿年，如今已经过去了46亿年，这就意味着还有50多亿的时间。当氢原子核逐渐烧完后，太阳内核主要就是一些氦原子核的。但是氦原子核要反应的条件比氢原子核更加苛刻。因此，太阳内核会持续收缩，温度会急剧升高，而外层会膨胀开来。此时的太阳就会成为一颗红巨星，半径膨胀到原来200多倍。

太阳内核在急剧的收缩下，最终促发氦原子核的反应，氦原子核核聚变会产生碳原子核和氧原子核。当氦原子核烧完后，引力不足以促发碳原子核和氧原子核的核聚变。于是，太阳内核的核反应就会停止，此时的太阳已经成为了一颗白矮星，然后就等着慢慢凉透，最终变成一颗黑矮星。因此，太阳并不会成为一个黑洞。

黑洞到底是咋来的？

太阳成为不了一个黑洞的主要原因是引力不够，而引力不够其实是质量不够。科学家发现，只要引力足够大，就可以再继续促发碳原子核和氧原子核的核聚变反应。而且只要质量足够大，就可以持续促发核聚变反应，一直到恒星内产生铁原子核。

但由于有些恒星的质量足够大，大到了太阳质量8倍以上，因此，这类恒星可以促发超新星爆炸。

具体来说就是恒星外层发生剧烈的爆炸，而内核继续收缩，最终形成一颗中子星或者黑洞。至于是中子星还是黑洞，取决于演化过程中，内核的质量是不是大于3倍太阳质量，如果超过了3倍太阳质量，就会形成黑洞。

而太阳因为质量太小，因此并不会形成一个黑洞。

關鍵字: 能量 恒星 核聚变