03.06 宇宙都138億歲了,為什麼沒有死亡的恆星?

宇宙觀察記錄


“死亡的恆星”很多很多,只不過是換了個馬甲就不知道罷了。前幾天刷爆的黑洞圖片大家還記得不記得。它的前身就是一顆恆星!乃至於像我們太陽系都是恆星產物,這包括太陽。




其實死亡恆星在宇宙中是很多的。白矮星,中子星,黑洞就是屬於恆星死亡後的三大產物。它們都是恆星死亡爆發後留下的至密內核。根據恆星質量的不同,所形成的內核星體也就不同。

  1. 白矮星,我們的太陽和八個太陽質量以內的恆星歸宿,當核聚變反應不足,恆星無法獲得足夠能量支撐外殼,巨大的外殼就會在萬有引力作用下向中心擠壓,導致中心物質以原子形式存在。經過演變,白矮星出現。白矮星的密度在幾十噸到1000噸每立方厘米左右。

  2. 中子星,當超過8倍太陽而介於30倍太陽質量的恆星塌縮時,由於其質量太過於巨大,以至於哪怕中心物質以原子形式都不能存在,巨大的壓力可以壓碎原子結構,把核外電子壓入原子核與質子合併中子,密度進一步加大。其密度高達8000萬噸到20億噸每立方厘米。

  3. 如果是質量特別巨大的恆星,以中子態仍然不能夠抵抗萬有引力造成的塌縮,那麼無可避免的就是塌縮黑洞。它的密度和體積至今是謎。地球如果以黑洞最低級別的密度壓縮,直徑只有不到9毫米。




那麼,這幾種天體還好理解,前面說的整個太陽系包括太陽都是恆星產物呢?這個又作何解釋。

根據大爆炸宇宙論,我們宇宙來源於138億年前的奇點爆炸。這個奇點的爆炸使整個宇宙早期以超光速膨脹,隨著時間推移,大約在宇宙膨脹的10億年後,巨量的物質導致了大批量恆星的誕生,稱為一代恆星。


在10億年的膨脹狀態下,整個宇宙並沒有現在可觀的面積,大量的物質塵埃造就出的恆星都無比的巨大。但基本都是貧金屬恆星。這些巨無霸恆星以極快的速度聚變,以超新星爆發形式拋灑重元素和物質,以塌縮黑洞終結自己。

我們知道重元素是核聚變產物,再牛的恆星,也只能聚變到鐵元素。目前根據地球金屬元素來看,地球許多比鐵重的元素都是在形成時就存在,而且我們的太陽也是一個富金屬恆星。



由此我們可以推測,太陽系的誕生很可能是原先某個大恆星死亡以爆發形式拋灑的物質和一些星雲混合後,在萬有引力作用下造就的,也包括太陽!


壹點科譜


誰告訴你沒有死亡的恆星的?人類現在平均每週最少一次觀測到恆星的消逝,不可觀測的和沒有觀測到的,怕是時時刻刻都有恆星在消逝,恆星這個東西就和人的生老病死一樣。滅,消散的恆星會變成白矮星,中子星,超新星或者黑洞,然後這些天體會隨著時間開始質量減少引力減少,這種質變會讓它們的體積開始膨脹到巨大無比,最後膨脹變成宇宙中的塵埃和氣體流。然後靠著這些氣體塵埃恆星們接著週而復始,在宇宙中富含高濃度高氣體流和塵埃的星雲中,時時刻刻都在孕育著新生的恆星。

  • 下圖為天鵝座中的一個恆星生成區域,中間一個新誕生被命名為S106-IR的恆星被籠罩在塵埃之中,氫氣發出的光芒在周圍沙漏裝的氣體雲上顯現出耀眼的藍色。
  • 下圖為NGC6603星雲,這個空間類充滿著巨大的氣體塵埃,圖片中央明亮閃耀著的便是從氣體塵埃中誕生出恆星,這個星雲正處在恆星爆發式誕生的階段。


米瑪塔爾的幻想雜談


恆星的結局有下面幾種:

1、被其他的恆星、黑洞、中子星等“吃”掉;

2、當它的質量小於8個太陽,那它可能最後的結局是一個白矮星,最後變成一顆黑矮星最後在星空之中熄滅;

3、當質量大於8個太陽,那它可能最後變成一顆中子星。中子星本身也不會在產生熱量,而是“坐吃山空”,等到它最終消耗盡所有前期積攢的熱量,這顆中子星也會在天際中熄滅;

4、當地它的質量繼續變大,那它可能最終會塌縮成為一個黑洞。

我們的宇宙到現在已經137億歲了,但它依然年輕,依然在“向外”膨脹之中。但很久遠的未來的某一天,所有宇宙的熱量將在一場場爆發之後,歸於熱寂,黑暗將是宇宙的終極歸宿。

以我們的太陽為例,太陽目前還處於中年期,屬於穩定的主序星,它還需要50億年才會變為紅巨星,之後成為一顆白矮星,散發出冰冷的白光。

那麼,太陽從白矮星變為黑矮星需要多久呢?

至少200億年!

所以,黑矮星目前還只是假想的一種星體,在目前的宇宙中,是不存在的。

萬物皆會宿命,唯光能夠永恆!


科學重口味


白矮星、超新星爆發、中子星、脈衝星都是“死亡的恆星”,現在這些生命末期的恆星已經分別發現了很多了,不存在題主說的情況,宇宙中每年都有很多恆星形成和死亡。

決定恆星壽命的因素是質量,質量越大(遠超太陽)內部的壓力越大溫度越高,氫等聚變原材料燃燒就更快更劇烈,會更早地消耗完內部的核聚變材料,壽命幾百萬年到幾千萬年不等,當氫氧等物質最終都聚變為為鐵之後,再進行聚變反應也不是不行,但是要吸收大量能量,最後都會使得恆星引力和核聚變爆發的能量不平衡,恆星迅速收縮殘餘物質聚變迅速變得更激烈,爆發出的能量短時間內就將恆星外層物質拋灑出去,使恆星只剩下核心緻密的物質,這個過程就是超新星爆發,遺留的緻密核心就形成中子星、脈衝星等天體。

而向太陽這樣質量較小的恆星內部壓力溫度不足,不能使恆星聚變形成鐵,只能形成碳氧之前的元素,然後也是類似於超大質量恆星一樣,由於引力作用先收縮,然後生於物質迅速聚變,爆發的能量將外層物質拋灑出去,剩下緻密的由碳氧為主構成的天體,也就是白矮星。白矮星、超新星爆發、中子星、脈衝星都是恆星演變的晚期階段。不過白矮星由於耗盡殘存的能量需要很久,最後成為黑矮星,由於所需時間很長加上難以觀測,目前還沒有觀測到黑矮星的存在。白矮星、、超新星爆發、中子星、脈衝星都已經發現很多了。

宇宙138億年的歷史中,已經有很多恆星形成又死亡了,哈勃望遠鏡觀測到的老鷹星雲(創世之柱)即使大質量恆星搖籃,也是很多恆星的墳場,其中不少恆星已經表現出狀態不穩的情況,也學再過一段時間觀測有些恆星就不存在了。


來看世界呀


宇宙大爆炸理論讓我們知道了宇宙曾經有過一個開端,科學家根據歐航局普朗克衛星提供的最新哈勃常數將宇宙的年齡精確到了138.2億年


在宇宙誕生這138.2億年的時間裡,數量眾多的恆星負責給黑暗孤寂的提供光和熱,根據現有理論大質量恆星在壽命將近時會因為質量太大而坍縮成一個黑洞,但天文學家們卻從來沒有發現過除黑洞以外的“恆星遺體”,換言之就是說宇宙中的中小質量的恆星時至今日都還沒有熄滅!

宇宙中的恆星本質上就是一團團質量驚人的等離子體,它們的壽命是由內部核聚變反應劇烈程度所決定的,恆星的質量越大核聚變就越厲害,相應的壽命也就越短,往往只有幾百萬到幾千萬年,這些大質量恆星死亡之後就會坍縮成為黑洞。



但天文學家們掌握的數據表明宇宙中的恆星有73%都是質量最小的紅矮星,太陽這類的黃矮星佔比3%,這些小質量恆星最大的特點就是命長,宇宙大爆炸至今不過138億年,而紅矮星的壽命上千億年,黃矮星的壽命100億年左右,壽命到盡頭的黃矮星會坍縮成白矮星,而白矮星由於內部核反應的停止所以只能無休止的向外損耗光和熱,但白矮星可以把這種損耗維持上百甚至上千億年。

恆星死亡只有兩條路,大質量恆星死後變成黑洞,根據黑洞質量的不同需要數萬億甚至數十萬億年才能完全蒸發,而質量不足以形成黑洞的恆星在壽命到頭時都會變成白矮星或者中子星,這些高密度的天體將延續原先恆星的“遺志”繼續散發光和熱。



宇宙中唯一的死亡恆星遺蹟就是黑洞,白矮星變成黑矮星所需要的時間則遠遠超過138億年


宇宙探索未解之迷


關於“恆星”的定義,其實天文學上和普通人想的不太一樣。

我覺得題主可能認為的就是太陽這一類恆星無法變成什麼樣都還叫它恆星的情況下,才沒有徹底消失或者死亡。

實際上,由於我們宇宙只有138億年,有很多恆星它們因為比較小,可以一直燃燒近1000億年的時間,才會結束主序星階段,比如:我們的比鄰星。

而像太陽,其實大概是100億年,只有比太陽大的多的多恆星才會在很短的時間內結束主序星階段,那也是上千萬年。

而燒完之後(我指的是膨脹之前),就離開了它的主序階段。像太陽還會膨脹起來,最後變成一個白矮星,然後是黑矮星,就那樣慢慢燒著。整個過程會持續很久很久,遠比宇宙的壽命來的久。


鍾銘聊科學


宇宙都138億歲了,為什麼沒有死亡的恆星?

其實宇宙中到處都是死亡的恆星,只是它們的進程不一樣,有的恆星儘管早已死亡,但卻仍然在宇宙中起著極其重要的作用,有的成為“恆星殭屍”卻仍將遺禍億年,有的已經重生,但我們仍然能找到它死亡時的影子,還有的經過138.2億年,卻剛剛度過恆星的童年!

不同質量的恆星命運!

宇宙中的中流砥柱

宇宙中最重要的天體是什麼?也許很多朋友會說是恆星,這肯定沒有錯,因為只有恆星才會發光發熱,才有可能在其周圍形成宜居帶,才有可能誕生生命!但可能沒有考慮到,是什麼天體將這天體聚集在一起,完成恆星的誕生-演化-發展……等整個過程,只有黑洞才能擔此大任!

也許很多朋友都想不到,燦爛的星系核心卻隱藏著一個巨大的黑洞!

因為恆星的質量增加是有限度的,而且過大的恆星壽命太短,根本無法擔當起星系天文數量般恆星的駕馭,只有幾近無限增加質量的黑洞才可以,當然各位應該非常清楚,黑洞是超大質量的恆星在超新星爆發後內核坍縮而成,或者有另一種傳說中的原初黑洞,是在宇宙誕生時同步形成,當然無論是哪一種,都能成為星系的核心,但只有恆星型黑洞才是死亡的恆星屍體!

宇宙中的“殭屍”

其實這個殭屍的範圍包括了星系中難以計數的中子星以及白矮星!黑洞是不容置疑的恆星屍體,我們很難將其歸類為殭屍!但將中子星和白矮星稱為殭屍卻是名副其實,因為它們還在“發光發熱”,但這些能量的釋放大都是有害的,假如在其周圍有一顆恆星的話,條件合適這些“殭屍”就吞噬恆星物質!

上圖就是一顆白矮星以伴星的方式吞噬主星的物質,最終超過1.44倍的質量極限導致Ia型超新星爆發,而這種模式在宇宙中是比較普遍的,並且由於其爆發時能量非常一致,因此被天文學家當成“標準燭光”,用來測定其宿主星系的距離!

涅磐重生的恆星

所有超新星爆發的恆星都有這個機會,能不能把握就要看它們的造化了,因為超新星爆發後形成的星雲就是新恆星誕生的區域,比如我們最熟悉的獵戶座大星雲就是銀河系裡最著名的恆星製造基地!

被稱為火鳥的M42,在天氣條件比較好的情況下,火鳥是肉眼隱約可見的,當然用一個雙筒來彌補下效果會更好一些!

獵戶座星雲中形成的原行星盤!未來又是一個“太陽系”!我們的太陽系就誕生於奧爾特雲,當然奧爾特雲是來自於上一代恆星的超新星爆發!

涅磐重生的恆星就是第二代或者第三代恆星,當然附帶的還有一幫行星小弟!是不是家族越來越大的感覺,不過恆星也是越來越小,富不過三代也許說的就是這個意思!

剛度過童年的恆星

我們的宇宙中還有一個奇葩天體,它是一顆完整的恆星,但它的壽命超長!太陽系最近的比鄰星就是一顆這樣的天體,因為它的內核沒有輻射層,燃燒的氦元素不會堆積在內核,恆星中所有的氫元素都可以通過對流到內核徹底燃燒,因此它們的壽命最低也能達到千億年,甚至可達萬億年!

那麼它們的行星是不是很幸福?接受數萬億年的陽光沐浴,其實不然,低質量的恆星燃燒並不穩定,時不時就會有超過太陽的超級日冕活動,會導致行星難以誕生生命或者難以發展!


星辰大海路上的種花家


我們應該真誠感激那些在猛烈爆炸中死去的前幾代恆星,如果沒有死亡的恆星,人類就不會存在了!諸葛小村姑也不會在這裡敲鍵盤了。

根據現有的宇宙形成理論,在138億年前的一個瞬秒,一個質量無窮大、體積無窮小的奇點居然鬼使神差般地爆炸了,(不要問我為什麼爆炸,因為我也不知道哦)極短時間內開始形成夸克、層子、膠子、等等若干我們無法看到的基本粒子湯,這些粒子最後組成了海量的最簡單的化學元素:一個質子+一個電子(氫H),因為這是最簡單的元素,當然還有可能有一點點氦吧,由於爆炸不是各向同性的,物質的丰度有多有少,多的地方就開始匯聚,形成了原始恆星,這樣的恆星超級巨大,可能是太陽的數十倍、數萬倍,存在時間卻很短,可能幾十萬年就被自己的巨大而猛烈的核聚變弄死了,內部產生了碳、氧、氮這樣的元素,直到鐵的合成,戛然而止,導致爆炸,形成的巨大沖擊波,將原先包覆在恆星外圍的物質推開,這個爆炸,同時也產生了包括金、銀、鐳、鈾這樣的重金屬,散佈到跟大範圍內,並以這些種元素為核心,重新匯聚,形成新的太陽或者行星,咱們的地球就是這樣子誕生的。

根據天文觀測,從大爆炸以來,已經有3-5代恆星週期了,太陽屬於最新一代,在距離我們8.6光年之外的天狼星,其身邊就有一顆前一代恆星的殘骸:白矮星。目前,世界第一大鍋中國的天眼FAST,發現的數百顆脈衝星,也是上一代恆星殘骸,我國科學家準確地掌握它們,為將來星際航行做導航用。

其實小村姑理解題主的問題含義:為什麼現在觀測不到正在死亡的恆星,也就是超新星爆炸。其實這是人類的幸運,如果周邊不停地有恆星爆炸,作為人類搖籃的地球,連產生生命的機會都不會有,大量的高能伽馬射線就會無情地消滅地球上所有的生命體系。好在宇宙釋放連珠炮的時機已經過去了,人類最近記錄到的是1987年春天,天文學家觀測到了發生在距地球約16萬光年的大麥哲倫雲星系的一顆超新星的爆發。

目前,足有可能爆炸的是獵戶座α,中文名稱叫做:參宿四,距離我們640光年吧,是一顆垂死的紅巨星,在冬天的夜晚,北半球南天星空都可以看得到,距離天狼星不遠的天空,紅得很妖,實在是妖!隨時可能掛掉的一顆恆星。屆時,我們人類可以目睹,全世界所有的天文望遠鏡可以狠狠地拍照留念。前提是它掛掉的時候,致命的伽馬射線衝擊波沒有瞄準太陽系……如果瞄準了,後果自己腦補。科幻作家劉慈欣,在小說《超新星紀元》裡面有描述,情況是相當地慘烈。


不要小看恆星的死亡哦!


謝謝閱讀!


諸葛小村姑


黑洞不是死亡的恆星形成的嗎?


139300925


沒有恆星死亡那來的人類?組成人類的所有元素都是在恆星中製造的,隨著恆星死亡發生超新星爆炸,撒播到宇宙空間,我們的地球和地球上的所有物質,都是由恆星死亡後的灰燼變成的。


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