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我們的太陽是黃矮星，壽命100億年左右且有可能發生氦閃，而比太陽質量小的紅矮星壽命上千億上萬億年都是有可能的，兩者差異如此之大的原因就在於內部核聚變反應的劇烈程度不一樣。

大家都知道恆星發光發熱的能量都是內部氫元素核聚變給予的，但很少有人知道質量越大的恆星內部氫元素的消耗速度也越快，用人類的話來說就好比“家大業大消耗大”，問題在於人類家庭還能賺錢來支撐消耗大的生活，可恆星內部的氫元素是不變的，無法從外部獲得，因此質量越大的恆星只能做一個壽命幾百萬到幾千萬年的短命鬼。

宇宙中盒最會“勤儉節約”的就是質量最小的紅矮星們，它們的內部壓力和溫度基本上剛剛符合氫元素核聚變的要求，因此自身體積質量非常小的它們得以“細水長流”上千億年甚至上萬億年。

從宇宙大爆炸到現在是138.2億年裡，天文學家沒有發現任何一顆死亡的紅矮星，這最起碼說明紅矮星的壽命比宇宙的年齡要長的多。

宇宙探索未解之迷

恆星進化是恆星隨時間變化的過程。根據恆星的質量，它的壽命可以從最大質量的幾百萬年到最小質量的幾萬億年不等，這比宇宙的年齡要短得多。

所有的恆星都是從氣體和塵埃的塌縮雲中誕生的，這些塌縮雲通常被稱為星雲。在數百萬年的過程中，這些原恆星穩定在平衡狀態，成為所謂的主序恆星。

核聚變為恆星的大部分生命提供動力。最初，能量是由主序列恆星核心的氫原子聚變產生的。後來，當核心的絕大多數原子變成氦時，像太陽這樣的恆星開始沿著圍繞核心的球形外殼氫聚變。這個過程導致恆星逐漸變大，通過亞不連續階段，直到它到達紅巨星階段。

至少有一半太陽質量的恆星也可以通過核心氦的聚變開始產生能量，而質量更大的恆星可以讓更重的元素聚變。一旦像太陽這樣的恆星耗盡了它的核燃料，它的核心就會塌縮成一個緻密的白矮星，外層就會崩潰成一個行星狀星雲。質量約為太陽十倍或十倍以上的恆星會爆炸成超新星，因為它們的惰性鐵芯會坍塌成密度極高的中子星或黑洞。儘管宇宙年齡還不足以讓最小的紅矮星走到生命的盡頭，但恆星模型表明，在氫燃料耗盡併成為白矮星之前，它們會慢慢變得更亮、更熱。

恆星進化不是通過觀察單顆恆星的生命來研究的，因為大多數恆星的變化發生得太慢而無法被探測到，即使是在許多世紀之後。相反，天體物理學家通過觀察恆星一生中不同時間點的眾多恆星，並使用計算機模型模擬恆星結構，來了解恆星是如何進化的。

恆星的壽命取決於它的質量。質量較高的恆星可能有更多的物質，但是由於更大的引力導致核心溫度更高，所以它燃燒得更快。太陽大小的恆星壽命大約為100億年，一顆十倍太陽大的恆星只能存在2000萬年。紅矮星的質量只有太陽的一半，卻可以持續800到1000億年，比宇宙的年齡138億年要長得多。

軍機處留級大學士

簡單的回答是：大質量恆星有更多的燃料，但它們燃燒的溫度也更高。

雖然我們沒有看到很多恆星死亡，但我們可以通過我們對它們如何工作的瞭解，很好地估算它們的壽命。

與人類的壽命相比，恆星的壽命非常長。你的曾曾爺爺奶奶看到的星星和你今晚看到的一樣(如果天氣晴朗的話)。

我們的一生是以年為單位來衡量的。恆星的壽命是以數百萬年為單位來衡量的。即使恆星的時間尺度是巨大的，我們還是有可能知道恆星是如何誕生、生存和死亡的。

由於引力因素，恆星質量是決定恆星形狀的一個重要因素。事實上，恆星的所有其他方面，如亮度、溫度、大小、密度等，都可以用恆星的基本性質來解釋:質量。

恆星的光度、溫度、大小等也與恆星的組成有輕微的關係，但由於恆星大多是氫和氦，所以恆星的質量是最重要的量。

質量和光度的關係

恆星將經歷的階段以及它在每個階段的持續時間也取決於質量(與組成有一點關係，這裡忽略)。大質量恆星比小質量恆星進化得更快。

我們可以用壓縮氣體的基本原理解釋了光度和質量之間的關係（這裡不討論）。質量的輕微增加會使恆星的光度大大增加。

恆星因其核心的核聚變反應而發光。它們越亮，它們的核心發生的反應就越多。大質量恆星比普通的小恆星壽命短，因為即使它們有更多的氫用於核反應，它們消耗燃料的速度也要快得多。

大質量恆星類似於幾十年前擁有大油箱的大耗油汽車，而小恆星類似於今天節省汽油的小經濟汽車。

如何計算恆星壽命

這是一個簡單的計算：壽命=燃料量/消耗率。如果你的車有一個15加侖的油箱，並且它在高速公路上每小時消耗2加侖，那麼你的車可以行駛15加侖/(2加侖/小時)= 7.5小時。

星星也是如此。用於核聚變的燃料量與恆星最初通過核反應產生能量時的總質量成正比，因此燃料量= k×初始質量。

消耗速率就是恆星的光度，所以恆星將作為主序恆星存在的時間= k×初始質量/光度。

如果恆星的質量和光度是相對太陽的單位，那麼恆星的壽命=質量/光度1010年。我們知道，在太陽的核心耗盡氫之前，它將存在100億年(1010年)。

為了通過流體靜力學平衡保持穩定，恆星的光度隨著質量的增加而增加，比例為：（恆星質量）p。指數p的值在3和4之間變化。

對於罕見的大質量恆星(M* > 30 M太陽)， p = 3，對於較常見的低質量恆星(M* < 10 M太陽)， p = 4。

我們可以用質量和光度關係來求出恆星的壽命（只根據它的初始質量）。壽命=質量/光度×1010年=(恆星質量)/[(恆星質量)p]×1010年= 1/(恆星質量)p-1×1010年。

記住，這裡恆星的質量是以太陽質量為單位的。

怪羅科普

對於一顆主序星，體積越大，就意味著恆星的質量越大。而質量越大，恆星的引力就越強，恆星物質向恆星中心集中的趨勢就越強。恆星是以中心核聚變反應產生的向外的輻射壓與向內的引力相平衡保持穩定的。恆星引力越強，要保持穩定就需要更強的輻射壓，核聚變反應強度就要越高。而要保持高強度的核聚變反應，就要消耗更多的核反應原料，也就是恆星物質本身。所以，恆星的質量越大，內部物質的消耗就越大。恆星質量再大，其中的物質的量也是有限的，一旦質量消耗到一定程度，核聚變反應所需的原料沒有了，反應強度就會下降，恆星就不能保持穩定，它的壽命也就快要到頭了。所以，恆星質量越大、體積越大，壽命就會越短。 而體積大的另一個意義，就是這顆恆星不是主序星，而是比主序星體積大許多的紅巨星或紅超巨星。主序星演化到晚期時，體積會膨脹，成為紅巨星或紅超巨星。紅巨星或紅超巨星都是恆星演化的晚期階段，本身就已經是老年恆星了。紅巨星隨時都可能通過星風的方式脫去其氣體外層，成為一顆白矮星。白矮星沒有能量來源，再經過冷卻，成為一顆黑矮星時，恆星就徹底壽終正寢了。紅超巨星是大質量恆星演化而來的。紅超巨星隨時都可能通過超新星爆發的方式快速脫去其外層氣體，成為一顆中子星或黑洞。中子星也會通過冷卻而不再發光發熱。黑洞則是恆星演化的終極形態。所以，恆星體積越大，壽命越短

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人類越肥胖健康風險越大，恆星也是如此，體積和質量越大壽命越短：瘦小的紅矮星壽命可以長達萬億年，而許多超大質量恆星只有上百萬年。

為什麼恆星質量越大越短命？

恆星內部無時無刻都發生劇烈的氫核聚變，這讓它能夠向太空釋放出巨大的能量輻射，內部溫度高達幾百萬℃～幾千億℃（我們最熟悉的太陽內部溫度高達2000萬℃，外部溫度也有5500℃）。然而恆星內部的氫氦元素也有聚變完的一天，它的核心的氫氦耗完之時，也就是它滅亡之日。

有科學家認為以下兩大原因讓大質量恆星短命：

其一：要發生核聚變需要4000℃的高溫，而它的重力達到一定程度時才會開啟它燦爛的一生（這就是為什麼木星不會成為恆星的原因，就是重力不夠）。恆星的質量越大，它的重力越大，維持它的平衡就需要更強更多的氫核聚變反應。因而恆星質量越大，其內部的氫氦元素消耗得越快。

其二：恆星是有對流層的。就像沸騰的水，它底部的水溫較高會衝向頂端，水溫低的會流向底部，於是形成了對流。恆星也是如此，它內部溫度比外部溫度高，內外就會形成對流，這讓外部的氫能為內部提供燃料。但一顆恆星如果它的體積和質量太龐大，它的對流效應會不完整，就會出現“供不應求”的情況：內部的氫核快聚變完了，外部的氫燃料還遲遲不到，大質量恆星的聚變得不到完全反應。所以很多大質量恆星滅亡時，常會有大量氫等燃料沒有燃完的情況。

就這兩大原因讓大質量恆星壽命大打折扣，試問它不短命誰短命？

天文學家觀測到宇宙中有一顆壽命最長的恆星堪比宇宙同齡，它就是2MASS J18082002-5104378B，已有136億年的高齡。它是發現的最純淨的恆星，全由氫構成。它的質量恰好達到恆星的條件，質量只是太陽的1/7。

弄潮科學

簡單來說就是家大業大消耗也大。

我們知道恆星的能量來源是核心處的聚變反應，而聚變反應產生的原因就是恆星引力導致其核心部位的巨大壓力和溫度，那麼再進一步講，恆心引力的大小就是組成恆星物質的多少，或者說是恆星的大小。

例如太陽質量的恆星，按照目前的觀測數據和理論計算，每天消耗的氫元素約6億噸，其中400萬噸完全轉化為能量，其餘聚變為氦元素。這些能量可以維持整個主序星階段100億年的消耗，因此我們知道太陽的壽命是100億年。

而太陽到了主序星最後的階段，其核心的聚變反應也只到氧元素和氖元素，其質量產生的壓力和溫度不足以繼續更重元素的聚變反應了。

對於大質量的恆星，其核心的壓力和溫度也會遠遠大於太陽質量的恆星，這樣就會使得氫聚變產生的更早更劇烈，因此氫元素的消耗也會越多。同時，隨著壓力和溫度的快速上升，氫元素的聚變很多就會升級到氦聚變。

原本太陽的氦聚變是需要核心的氫元素聚變得差不多了才會發生，而大質量恆星早早就達到了氦聚變的條件。因此，在還有大量氫元素的情況下，就已開始了氦聚變。

同理，氦聚變也會很快進入到更重元素的聚變中，以此類推，最終導致了恆星核心早早的進入了爆炸的時刻。

說到底，都是質量惹的禍！大的質量導致了核心的反應速度加快，也最終造成了恆星壽命的縮短。

寒蕭99

恆星越大消耗的能量越多，產生了物質的熵變，加速引力的下陷坍塌，形成了新的熵值，就是由氫核聚變轉變為氦核聚變，以熱膨脹的的形式加快能量的抵消。恆星主要是氫氣體物質，體積越大，這種熵變所做的功率是我們太陽的好幾倍，相對來說，超大質量恆星核聚變能的釋放，吃的多消化的快，氫的減少變成了氦原子氣體，氦聚變是一種自我膨脹的形式完成它的使命。恆星就像吹大的氣球，這個空殼子開始收縮坍塌變小，結束了恆星的生命，它的結局是黑洞的載體，因為恆星的質量太過龐大，向中心收縮碰撞的粒子還是以能量的形式表現出來的，變成了一個引力奇點的怪獸，不斷地吐噬視界範圍的物質以增加它的體重。而夠不上演變黑洞級別的死亡恆星，它們變成了中子星或者是白矮星。

超大質量的恆星比起小質量的恆星的壽命相對短暫，它們不是一個等級的壽星，是上萬億年與幾千萬年的比例，小質量的恆星能量守恆的時間長久不衰，大質的恆星能量衰變的可能性隨時發生。

自然風161212381

在大爆炸後形成的第一批恆星，儘管質量有大小，其演化路徑基本一致。但為什麼小的恆星有近萬年的壽命，而超大質量恆星壽命才幾千萬年？

超大質量恆星方面的原因。一是其從氫原子演化到鐵原子的過程中，每次更換都有較多的質量損失，加速了它衰亡的速度。二是個人以為是主要的，超大質量走過短促的一生後，它的歸宿是超新星爆發，極易發展為黑洞。等於是徹底消失了。

小恆星方面的原因。以太陽為例，太陽經過一系列的演化，它的歸宿不是黑洞，而是後面還有長長一串，成為它的去處。首先是紅巨星也稱紅矮星，其次是橙矮星黃矮星。其中以紅矮星分折，其壽命可以達到數千億年，甚至上萬億年。請指正。

手機用戶54578927414

因為恆星質量越大，重力強，收縮更小，核心溫度與壓力越大，氫的丰度大，核聚變反應也就越快，消耗氫的速度當然就快。

結果就是，氫極快消耗光了，主序結束，開啟氦及後續更高級聚變就越早，恆星死亡也就越快啊。

四川達州

質量過大，其內部溫度壓力超高，聚變反應速度巨烈過快，所以壽命短。現實如同身邊大胖子般，過胖的其壽命必短，長壽的都是瘦子，你見過那個大胖子高壽？

關鍵字: 比鄰星 恆星 萬億年