几个关于天文的问题，高手来啊！！

Question

想知道恒星在主序星阶段不断聚变，而有些恒星暮年会超新星爆发，届时抛出的却是氢。我想知道聚变产生的氦、镁、甚至铁都到哪里去了？抛出的氢是怎么来的？
还有，我想知道，如果说太阳一样的主序星会变成白矮星，那么褐矮星会变成什么呢？如果说白矮星会变成黑矮星，那么中子星呢？
最后，想问下宇宙既然是一直在膨胀，那么宇宙到底会膨胀到多大？宇宙的寿命是怎么得出来的，为什么宇宙会死亡？宇宙死亡后又会怎样？

Answer 1

质量不大于1.4倍太阳质量的恒星（这个质量界限叫钱德拉塞卡极限）可以完成氢核聚变和氦核聚变（核的最终组成主要为氦、碳），但无法再点燃更高级的聚变，失去热辐射压力支撑的外围物质受重力牵引会急速向核心坠落，较平静地坍缩成一颗白矮星，有的还会留下一个行星状星云。

当恒星的质量大于1.4倍太阳质量，能进行更高级别的核聚变，能聚变为氧核甚至硅核，最大能达到铁核。这时的恒星有可能导致外壳的动能转化为热能向外爆发，质量大的发生发生更强烈的超新星爆炸。如果爆炸后的剩余质量仍大于1.4倍太阳质量而小于3倍太阳质量，则恒星坍缩到白矮星这一阶段后，电子简并压已经不足以对抗引力，恒星就会不停顿地继续坍缩，使其组成物质中的电子并入质子转化成中子，最终在泡利不相容原理（中子简并压）作用下停止坍缩，形成中子星。中子星直径只有十千米的量级，但质量同样是太阳的量级。

以上是非大质量恒星的一般演化过程，下面来针对你的问题。我在上面的介绍里说到“能聚变为氧核甚至硅核，最大能达到铁核”，也就是说恒星发生核聚变的只是核心区的部分物质，其实这也好理解，楼主应该知道核聚变发生的条件：极高的温度和极高的压力，这只有在恒星核心区才能做到，所以一颗恒星的大部分质量是不参与核聚变的。恒星晚年一般会把碳、硅等核消耗地差不多，最终主要成分只有铁核和外面的氢层（及少量氦）。

褐矮星是不成功的恒星，能量一般来自坍缩释放的引力势能。褐矮星辐射能量不到一般恒星的1‰（甚至百万分之一）但质量通常在恒星的1‰到1％的数量级，因此褐矮星具有比恒星长得多的寿命。随着时间的推移，褐矮星会注意变得更冷、更暗，直到成为一颗冷星（或者说更接近一团高度凝聚的星云）。

中子星的归宿和白矮星是一样的，虽然结构组成不同，但一般也管中子星熄灭后的暗星叫黑矮星。

宇宙膨胀这个问题没法明确回答，因为目前学术界还没有一个十分可靠的结论，一般有“开宇宙”“闭宇宙”“循环宇宙”三种说法，较被认可的是开宇宙说，该观点认为宇宙空间会一直膨胀下去，根据热力学第二定律，宇宙最终将趋于无限大的熵，叫“热寂”。宇宙寿命一般是根据质子衰变和黑洞衰变的速度来估计的。因为对宇宙的终结还没有一个定论，所以也无法说它死亡后会怎样

Answer 2

恒星这么大，对于氢的利用率其实很低，只有核心附近能够达到核反应的条件，外部大量的氢都是没有反应上的。而重元素基本都是留在了核心，在超新星爆发的时候爆炸压力对于核心来说是向内的，所以很少重元素能够被爆炸抛射出来。

褐矮星其实是达不到氢聚变的恒星，它的寿命长得多，其实某种程度说它应该可以算是木星的大型版。而中子星最终的归宿还是中子星，只不过不能再放出辐射，自转也变得很慢。

宇宙的归宿现在还是悬而未决，不知道最终会收缩还是持续膨胀，如果收缩的话可能会开始新的循环，如果膨胀的话宇宙中的整体物质密度就会越来越稀薄。

Answer 3

虽然氢是最初的燃料,但是根据密度的不同,含量总是越往外轻的元素越多.也就是说,外面的一大层氢是烧不到的.而氦镁,都在里层,铁显然在更里层更不可能抛出来.
褐矮星就是白矮星冷了变成的,褐矮星会变成黑矮星.
中子星比白矮星质量大一点.白矮星质量上限是1.4个太阳质量,中子星大概是2个太阳质量.只要成白矮星了,而又没有其它物质掉它上面去,是不会继续坍缩成中子星的.
通常说的宇宙大小是可观测的宇宙大小,实际上这个距离就等于宇宙年龄乘以光速.宇宙寿命是测哈勃膨胀速率,测遥远星系的红移以及距离,算出来的.为什么不会死亡?有几种可能,再收缩,和热寂.(太长了不说了,要了解热寂自己搜去).

Answer 4

如果能解决这些问题，你就成了世界的著名科学家了。