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白矮星、中子星和黑洞是恆星的最終結局嗎?這種天體才是最終結果


科普大世界我們常說的恆星其實通常指的是恆星的主序星階段,也就是它們處於內部核聚變的時期,當這一階段結束之後,不同質量的恆星將演化成白矮星,中子星或者黑洞,不過還有一種星體,那就是黑...

- 2018年12月27日03時53分
- 科學文摘 / 科普大世界

科普大世界

我們常說的恆星其實通常指的是恆星的主序星階段,也就是它們處於內部核聚變的時期,當這一階段結束之後,不同質量的恆星將演化成白矮星,中子星或者黑洞,不過還有一種星體,那就是黑矮星了。

恆星身上都會發光發熱,但是它們的質量差別卻很大,而且不同質量的恆星各自的特性也不同,相當於太陽質量的8-50%的恆星為紅矮星,這是恆星中質量最小的一類,發出的光和熱都不強,表面溫度在2000~3500攝氏度之間,相當於太陽50-80%質量的恆星為橙矮星,這一級別的恆星比紅矮星強一些,但是還達不到太陽的強度。

這兩類恆星內部的核聚變過程非常的緩慢,特別是紅矮星,其內部核聚變時間可以長達幾千或上萬億年,而且這兩種恆星內部核聚變結束之後,整個星體光和熱漸漸耗盡後會漸漸熄滅,不會發生什麼變化,所以這樣的星球到最後會成為一顆黑矮星,這種天體非常黑暗,它不發光也不發熱,就像個默默無聞的黑球一樣。


不過,由於紅矮星和橙矮星的壽命都非常長,最短的也會在200億年以上,而且星體冷卻的時間也需要幾十上百億年,因此天文學家們認為宇宙中至今都不會出現一顆黑矮星。

我們的太陽是一顆黃矮星,這類恆星的質量通常在太陽的80-150%之間,比太陽更大的恆星是藍矮星,比如夜空中最亮的恆星天狼星就屬於一顆藍矮星,這兩類恆星在內部的核聚變反應結束的時候,中間部分會形成一顆白矮星,如果這顆白矮星有近距離伴星的話,那麼它會不斷的吸收伴星上的氣態物質,當其質量增加到太陽的1.44倍的時候,那就會發生一場La型超新星爆發,這是一種可以釋放巨大能量的爆炸,爆炸過後,整個星體都將灰飛煙滅,不會再形成什麼新的星體。

大於太陽質量的8倍,小於太陽質量30倍的恆星,在主序星階段結束之後,會發生超新星爆發現象,之後其核心會形成一顆中子星,如果中子星有伴星存在的話,那麼中子星也會像白矮星那樣不斷的吸收伴星的物質,當其質量達到太陽三倍左右質量的時候,中子星將會坍縮成黑洞。

大於太陽質量30倍的恆星,在主序星階段結束之後,也會發生超新星爆發現象,其內部核心也會成為一顆黑洞,如果有伴星在其附近,那麼它也會不斷的吸收伴星上的物質,並且在周圍形成明亮的吸積盤,但最終它也不會發生爆炸,吸收再多的物質,它也將是一個黑洞。



不過即便有一些較大質量的恆星形成了白矮星和中子星,如果他們一直不吸收物質的話,等到其星體的能量餘熱漸漸消盡,它們最終也會成為黑矮星,其實就連黑洞也會揮發(霍金輻射),如果有足夠長的時間的話,黑洞也會消散而重新成為可見星體,那麼再接著演化下去,它們也會成為黑矮星,所以我們或可以說黑矮星才是恆星的最終結果。


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