就像人会经历生老病死一样,宇宙也会变,我们的太阳也会慢慢老去,那么太阳现在属于什么状态呢?
我们先来看看恒星的生老病死吧,了解这个奇特生命不平凡的一生。
所有的恒星都从通常被称为星云或分子云的气体和尘埃坍缩中诞生。质量非常小(小于0.08太阳质量)的原始星的温度不会到达足够开始核聚变的程度,它们会成为褐矮星,慢慢就凉了,对,是真的凉了,在数亿年的时光中慢慢变凉。而那些大部分的质量更高的原始星的中心温度会达到一千万开氏度,这时氢会开始聚变成氦,恒星开始自行发光(就像我们进入电气时代一样),中心核聚变的结果就是会产生足够的能量停止引力坍缩,达到一个静态平衡。恒星从此进入一个相对稳定的阶段。
经过颠沛流离后,原恒星达到平衡的状态,安顿下来成为所谓的主序星。恒星的大部分生命都在主星序上度过,在此阶段将氢燃烧成氦。一旦核中的氢耗尽,星序就离开主星序。小而冷的红矮星会缓慢地燃烧氢,可能在此序列上停留数千亿年,而大而热的超巨星会在仅仅几百万年之后就离开主星序。像太阳这样的中等恒星会在此序列上停留一百亿年(位于主星序的恒星称为主序星,太阳就是一颗主序星)。
恒星也会坐吃山空,在形成几百万到几千亿年之后,恒星会消耗完核心中的氢。核心部分的核反应会停止,而留下一个氦核。失去了抵抗重力的核反应能量之后,恒星的外壳开始引力坍缩。一旦核心的温度达到了1亿开氏度,核心就开始进行氦聚变,重新通过核聚变产生能量来抵抗引力。恒星质量不足以产生氦聚变释放热能,逐渐冷却,成为白矮星。
积热的核心会造成恒星大幅膨胀,达到在其主星序阶段的数百倍大小,成为红巨星。红巨星阶段会持续数百万年,但是大部分红巨星都是变星,不如主序星稳定。
晚年到死亡以三种可能的冷态之一为终结:白矮星,中子星,黑洞。恒星核心质量小于太阳1.44倍的恒星将会演化为白矮星。核心质量大于1.44倍太阳质量而小于3.2倍太阳质量,整体为太阳8-15倍质量将演化为中子星,核心超过3.2倍太阳质量,演化为黑洞。
这就是恒星的一生。