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第18章 宇宙中的星星都永恒存在吗

在常人的眼里,夜空中的星星总是在原地闪烁,好像永恒不变。恒星真的是永恒不变的吗?其实不是这样的,恒星不仅在宇宙中以非常快的速度运动,它也像我们人一样,有诞生、成长、衰老、死亡的过程。

最初形成恒星的物质是一种叫“氢分子云”的星际气体云。氢分子云内部密度并不均匀,一旦受到外部的影响,密度高的地方就会在自身引力作用下收缩。随着收缩不断地进行,云块内部温度与密度也不断地增高,由氢分子云逐步变成氢原子云、离子云、红外星。至此,一颗新的恒星就诞生了,这时的恒星被称为原恒星。

原恒星继续缓慢地收缩,当内部温度有700000℃时,氢聚变为氦的热核反应开始了,它会连续不断地产生巨大的能量,使得恒星内部压力提高到足以和恒星的引力相抗衡的程度,让恒星不再收缩。恒星刚刚形成的时候,它们还埋在残余的星云物质里面,我们只能用射电望远镜或红外望远镜探测到它们。刚形成的恒星会不断地向外界抛出物质流,产生猛烈的星风,速度可达每秒几百、几千千米。在星风将恒星周围残余星云物质驱散以后,我们可以用肉眼见到闪烁的星星了。这时的恒星就算最终形成了,很少变化,我们称之为主序星。我们的太阳就属于一颗主序星。

恒星在主序阶段停留的时间决定于氢核燃料的消耗速度,恒星质量越大,消耗速度越快,这一阶段越短。太阳属于中等质量的恒星,它在这一阶段大约可以停留100亿年,现在太阳的年龄大约为50亿年。

在恒星中心部分的氢核燃料消耗完之后,恒星就开始走下坡路了。恒星的老年期很短,这时,恒星内部氦、碳、氧由于先后参与了热核反应,最后全部变成铁,能源消耗完之后会致使热核反应停止。原来热核反应产生的大量能量因为被辐射和中微子带走,恒星内部压力降低很大,引力再次战胜了辐射压力,于是恒星再次收缩甚至快速坍缩,这样恒星就会面临着死亡。质量大的恒星由于剧烈的坍缩并引发超新星的爆发,在抛出大量的物质后,它的内核坍缩为一颗中子星或黑洞。

这样,恒星就结束了它壮丽的一生。

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