它是恒星死亡的最根本因素,恒星的一生都在与它抗争!
从诞生开始,恒星就一直会和万有引力进行斗争。首先引力将恒星物质凝聚在一起,但接下来引力想要让它灭亡,引力不会停歇,它要将所有东西压碎,如果恒星想要有个长一点的寿命的话,就必须和引力相互抗争。
人们无时无刻不感觉到引力的存在,无论是当你跳起或者攀登的时候,引力总是将你吸引下来,为了想办法抗争,你必须花费一定的力气,产生与引力相反方向的力,如果是系了绳索的话就可以拉着绳子攀登,这样就可以对抗和克服引力,但是这并不是说引力就放弃了,引力一直在起作用,所以你时刻需要用力,防止掉下去。
这对恒星也是一样。恒星要用力防止将它们挤碎,而引力要将它们压向中央。对于恒星来说,核能所提供的能量形成压力充当绳索,热量使得粒子高速移动,它们向外冲形成的压力和恒星的引力相抗衡,恒星向外的压力与其重力平衡,就这样它可以高兴地燃烧,一直到发生重大改变。
恒星的大部分时间都处在这样的平衡状态,这种状态被称为“主序”,我们的太阳就是一颗主序星,我们应为此感到高兴,它每天能给我们提供几乎等量的能量,这样使得生命成为可能。
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但并不是所有的恒星都是这样,有些比太阳小很多,温度要低不少,另外一些却大很多,更炎热。恒星的温度体现在光的颜色上,像太阳那样的恒星,大部分的光线都是黄色的,如果太阳变得更热的话,主要的光会是偏蓝色的,甚至是紫外线,而温度较低的恒星释放红色的光芒。
小而温度较低的红色恒星,如比邻星是离太阳最近的恒星,它们被称为“红矮星”,它们可以小到太阳的1/10,表面温度要低几千度。红矮星是最普通的恒星,这样黯淡的红矮星比像太阳一样的恒星多得多。
当然,当你仰望夜空时,看到的大多不是这些星星,看不到红矮星是因为他们很暗,你能看到的是稀有的亮星,它们都很远很远。当然还有巨大的蓝色主序星,平均表面温度达到华氏温度45000度,可以有达到太阳的20倍的物质,要明亮1万倍。
恒星诞生和灭亡的过程跟恒星的大小有关系,有多少物质是很重要的,因为这决定恒星的生命历程。恒星如果很大的话,寿命要比其他的小恒星小很多,这听起来有点奇怪,因为大恒星的燃料更多,一般会认为它们生命更长,但事实上恒星越大烧的越快,比小恒星更快烧完,这违反了我们的直觉。
不妨想象一下,有两个赌徒,我们会期待钱多的会玩得更久,因为他的“燃料更多”,但是如果他是在赌大筹码呢?。一个很有钱的赌徒每次下注一万美金,钱会很快用光。
同样道理,拥有的物质越多,温度越高,压力越大,核聚变的速度越快,质量越大消耗越快。计算起来并不能看有多少燃料以及转化率,大质量恒星的生命消逝得更快,它们像两头点着的蜡烛,开在生命的快车道上,大质量恒星可能会在一百万年就会消失。
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太阳十倍大的恒星,寿命却只有太阳的千分之一。我们的太阳的寿命大约为100亿年,所以太阳十倍大的恒星寿命只有一千万年。大质量恒星的寿命一百万年计,而最小质量的恒星以百亿甚至千亿年计。宇宙开始产生小质量恒星百亿年来,诞生的每一个小质量恒星都处于其婴儿期,这样的恒星距离死亡都还很遥远。
但是对于所有的恒星来说,包括我们的太阳,主序上的寿命不会永远地持续下去,恒星的寿命会持续到其燃料耗尽,当其燃料耗尽核聚变就停止,引力就赢了。引力从不停歇,但燃料总会耗尽,所以不管是恒星还是登山者,都面对同一问题,如果不能对抗引力,他们就无法逃避死亡。