像太阳这样自己发光的天体叫做什么星 中子星与白矮星( 二 )


这些真正的太阳的质量、颜色和亮度各不相同 。质量在恒星的7.5%到40%左右之间的太阳,是红矮星:它们会把氢燃烧成氦,但也就仅此而已;它们永远无法达到更高温度去做其他事情 。质量在恒星的40%到800%之间的太阳会最后演变成红巨星,然后将氦融合成碳,直至燃料耗尽 。质量更大的太阳会演变成超巨星,并在生命尽头爆发成为超新星 。
所有燃烧氢、氦、碳或其他较重元素(最重不超过铁元素)的太阳——不管它们是矮星大小、巨星大小还是超巨星大小——都是太阳 。只要它们能通过核聚变的能量释放过程将较轻元素融合成较重元素,我们就可以说它们是太阳 。有些太阳稳定,有些则会有脉动和耀斑;有些是恒定的,有些则会变化;有些是红色的,有些却是蓝色的;有些光芒非常微弱,有些光芒则是恒星的数百万倍 。
但这些都没关系;它们依然都是太阳 。只要这些天体的核心内有核聚变正在发生(氘燃烧除外),它们就是太阳 。
但是,每一颗太阳的燃料都是有限的,根据爱因斯坦的著名方程式E = mc2,它们也只能将有限的质量转变为能量 。当聚变停止,并且核心收缩、温度进一步升高,而不再有新的聚变发生时,太阳的一生就算到此结束了 。等到这一天,唯一的问题就是,接下来会发生什么 。
据我们所知,根据太阳的质量和情况,这时候会有五种选择:
1、红矮星将完全由氦元素构成,整个(前)太阳会收缩成白矮星,最后慢慢冷却熄灭成黑矮星;
2、和恒星差不多的太阳的外层气体壳会被吹走,然后成为行星状星云,而太阳的核心收缩成碳氧白矮星,最终慢慢冷却熄灭成黑矮星;
3、更重的太阳注定爆炸成为超新星,低质量的超新星会在它们的核心产生质量为2.5倍到2.75倍恒星的中子星;
4、高质量的超新星仍将会爆炸,但它们的核心太大而无法再产生中子星,而是会产生黑洞
5、或者,在极少数情况下,本将爆炸成为超新星的超巨太阳的外层气体壳被偷走 。这种情况下,失去外壳的太阳内部会产生“奇特的”白矮星,比如氖白矮星或镁白矮星 。
不过,这些一般宿命——白矮星、中子星和黑洞,仅代表了我们所知道的可能性 。
当然,也会有更多奇特的可能性发生 。中子星可以和一颗巨星合并,从而形成索恩-祖特阔夫天体 。一颗极超新星或潮汐力崩溃事件会撕裂整颗超巨太阳,最后什么都不剩 。或许压缩的物质还会有进一步的退化形式——像奇特星、夸克星、先子星等等 。我们只是尚未发现和识别到它们而已 。此外,所有白矮星都会慢慢冷却熄灭,先是发出红光,然后是红外光,最后在很久很久很久以后变成漆黑一片 。
这些太阳残骸的名字里虽然也带星,但它们本来根本不再是太阳 。它们核心内部一旦停止聚变反应,便只是太阳残骸:曾经太阳的遗留产物 。白矮星不是星,白矮星的最后宿命黑矮星也不是星 。中子星不是星;黑洞也不是星 。其他奇特的星,比如奇特星、夸克星或先子星,即便真的存在,它们也不是星 。索恩-祖特阔夫天体内部如果继续聚合较重元素的话,可以保留星身份;但只要聚变反应停止,它就不再是星 。
当你将所有这些信息放到一起时,我们可以清楚地区分哪些是太阳、哪些不是太阳 。坍缩的核心由辐射支柱并继续从周围分子云吸收云气的,那是原太阳,但不是真正的太阳 。核心内部只融合氘而再无其他的,那是褐矮星(即进化失败的太阳),但也不是真正的太阳 。只有核心内部成功地在400万开氏温度或以上,把氢融合成氦、或把氦(或更重元素)融合成其他更重元素的,才可以被授予“太阳”身份 。
然而,核心内的核聚变反应一旦停止,你就不再是一颗太阳 。任何种类的太阳残骸——白矮星、中子星、黑矮星等等,都不是太阳,只能说曾经辉煌过 。这些残骸也许会在之后的数万亿年里继续发出光芒,闪耀的时间可能比孕育它们的真正太阳的寿命更长,但归根结底,就算名字带“星”,它们也已经不再是真正的星 。虽然没有聚变也仍然可以发光,但它们终究不再是太阳 。
【像太阳这样自己发光的天体叫做什么星 中子星与白矮星】

像太阳这样自己发光的天体叫做什么星 中子星与白矮星

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