只有几百万年,不及太阳年龄的零头,大质量恒星短暂一生有多离谱

太阳是一颗恒星,也是我们所熟知的那颗熠熠生辉的恒星,而太阳的年龄也是公开的资料,出生于45.7亿年前,据说太阳还能有最少50亿年的相对稳定寿命,最终它将以红巨星的姿态燃烧完最后的燃料,之后将其外部的物质喷射到周围,变成白矮星。

如此看来,太阳的总寿命可是达到了100多亿年,这也令人不禁惊叹太阳的寿命竟然如此之长,也使得科学家们十分庆幸,因为没有太阳地球上的生物无法生存,而太阳也一直稳定地运行着,没有对地球进行什么越轨行为。

然而大质量恒星就不同了,虽然它拥有相对较快的核聚变速度,能熠熠生辉,但在恒星中的寿命就短暂得可怜了,有的甚至只有几百万年,甚至只有几万年!

那么究竟是怎样的呢?一、6步,几百万年的核聚变。

大质量恒星大致需要花费6个步骤来度过一生,自然其能够稳定燃烧的寿命也就要根据这6个步骤来做出合理的预定。

首先是像太阳一样的氢燃烧,此时一颗大质量恒星内部的温度约为1500万开氏度到2千万开氏度,然后利用内部的温度将氢原子两两碰撞以及聚变,生成氦原子,自然其所释放的能量也就开始让恒星发光了。

接下来是氦燃烧的阶段,这个阶段是一颗大质量恒星稳定燃烧的时间最短的一个阶段,也是最快的一个阶段,因为这个步骤只要持续上百万年,便会进入下一个燃烧阶段。

在氦燃烧的阶段,由于氦的核心更为重要,因此恒星内部的压力和温度也开始上升,最终形成了冷却的碳和氧。

第三步是碳的燃烧阶段,由于碳的燃烧需要比氮燃烧多一些温度和压力,因此在这个阶段大质量恒星会变得越来越臃肿,也越来越不稳定,但这也只是维持了50万年的时间,之后一切又都出现了变化,当然也是要回到这六个步骤的第一步,氢的燃烧,但这一次是在碳的燃烧阶段诞生的同位素碳与氧聚变,最终还是形成了氦和氢。

接下来是氖的燃烧阶段,同样是由氢的同位素乃至氨的同位素聚变为氩等元素。

再接下来是氩的燃烧阶段,最终形成硅。

最后也是类似前面的过程,从硅聚变再走到铁聚变的过程,只不过它的复杂性要高出太阳多少倍,最终当大质量恒星燃烧到了铁的阶段,便意味着这个大质量恒星很快就会走向他短暂的生命终结。

二、恒星的生命周期。

自然大质量恒星能够燃烧到铁的阶段还是要感谢中子凝缩,也是由于铁核的结构所特殊,因此大质量恒星无法在铁的燃烧阶段再创造出新的能量,而铁在接触到核外的电子中,将电子捉住,让其集体运动减速,最终成为软软的冷中子。

当一颗大质量恒星的核内积累了足够的中子时,核心的体积急剧缩小,但由于外围的物质已经因为核心的沉降而受到极大的压力,最终形成恒星的坚硬的壳,逐渐将恒星内部的物质推向核心。

最终当这些物质受到核心的引力影响,再次向核心心脏靠拢的时候,其带来的压力和温度将足以再次让铁的聚变运动起来,但却是丝毫没有产生新的能量的结果,反而让内外两层的重合物质爆炸了!

而超新星爆发是宇宙中最为猛烈的爆炸爆发形式。

但在超新星爆发的瞬间,大质量恒星也将走向生命的最后一步,大质量恒星内部的物质将聚变为超过二十个原子序数的元素,其中还包括极为重要的重元素,如金,铁等元素,最终经过一定的时间就可以将这些元素吹散到宇宙空间。

因此可以说,大质量恒星在经历了短暂的生命之后重组了宇宙中的化学元素,也因为有大质量恒星产生的这些化学元素,才让宇宙的化学元素变得尤为丰富多样。

同时超新星爆发也在一定程度上促进了新的恒星的形成,是宇宙中非常重要的事件。

三、几百万年、几万年?

正所谓巧妇难为无米之炊,如果没有适合的条件,就算再好的大质量恒星,也绝对没有办法燃烧得如此明亮,但也正是大质量恒星将身上的熠熠光芒照亮了宇宙深处。

当大质量恒星在隆隆地核爆炸的同时,便会将其外层的物质永远地抛向宇宙空间。

这也正是人类可以观测到有某个原本并没有的发光的天体,现在忽然之间变得极其亮眼的阶段,而且即便是到现在,科学家们也做出了丰富的超新星分类,从最基本的核心坍缩型到红超巨星爆发型,再到高光度脉冲星型超新星。

在超新星爆发的过程中,通常有约95%的爆发能量转变为光能,而这个遥远的小点最终变得比家家电器备用的强光手电还要明亮,这也是一种十分震撼的场面。

然而最让人震撼的则是,这个超新星爆发的小点和之前所提到的大质量恒星爆炸释放的能量,哪怕是到了千万年之后,哪怕是宇宙因为大爆炸的无穷可能性而不断膨胀,这些残骸无论是飞到了哪里,不管是什么速度,终究还是以光速十分之一的速度前行着。

而这个时候的太阳和地球还在做着自己毫无意义的活动,究竟是太阳和地球的毫无意义的活动和大小冷小恒星无聊的燃烧过程,还是超大质量恒星爆炸的核爆炸,拥有更加辉煌的表演,这一切也已经是距离人类有着无法企及的时间和空间,人类只能在这一切的基础上去揣摩着太阳的燃烧以及大质量恒星的爆炸。

结语

宇宙全书这套丛书将复杂而又弥足珍贵的宇宙原理变得简间而又不失深刻,真是一套极其令人期待的丛书啊!

太阳虽然稳定,但那也正是地球所能拥有相对稳定生态系统的原因,而地球的生态系统,又正是人类所生存下去的基石。

希望我们能够继续保护好自己的环境,同时也继续探索太阳的奇妙之处!

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