17万光年外,一颗旧恒星爆炸,科学家:证实了超新星理论(5)
2023-05-01 来源:飞速影视
如果恒星内核的质量稍大一些,比如有几个太阳的质量那么大,它就不能像中子星那样稳定下来。因为它的引力会非常大,即使是已知最坚硬的物质——中子物质,也无法抵抗进一步的压缩。这一阶段将是一个比超新星爆发更可怕、更灾难性的事件。恒星的内核继续坍缩,不到一毫秒,它就会消失在一个黑洞中。
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一颗大质量恒星的命运就是将自身炸成碎片,留下一颗中子星或一个被扩散性喷射气体包围的黑洞。没有人知道有多少恒星已经以这种方式死去,仅在银河系中就可能包含数十亿个这样的恒星残骸。
小时候,我常常担心太阳会爆炸,但现在我知道它根本不会成为一颗超新星,因为它太小了。与庞大的表亲恒星相比,小质量恒星的命运要温和得多。首先,小质量恒星消耗燃料的核聚变过程会以更稳定的速度进行;位于恒星质量范围低端的矮星可能会稳定地发光一万亿年。其次,一颗小质量恒星无法产生足够高的内部温度来合成铁,因此不会引发灾难性的爆炸。
太阳是典型的质量较低的恒星,通过氢燃料稳定地燃烧着,并将内核转变为氦。就核聚变反应而言,氦主要位于不活泼的中央核区,而核聚变发生在内核表面。因此,恒星内核本身无法提供关键的热量,而这些热量足以支撑太阳不出现毁灭性的引力收缩。为了防止坍缩,太阳必须向外扩展核聚变活动,以寻找新的氢。
同时,氦内核会逐渐收缩。随着时间的流逝,这些内部变化会导致太阳的外观发生不易察觉的变化——它会膨胀,表面温度略降,变得更红。这种趋势将一直持续到太阳变成一颗红巨星,体积可能是现在的500倍大。红巨星是天文学家很熟悉的一类恒星,夜空中几个众所周知的明亮恒星,比如毕宿五、参宿四和大角星,都属于此类。红巨星阶段标志着小质量恒星死亡过程的开始。
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