-
1 # 科學認識論
-
2 # 江蘇高考諮詢導師
簡單點說,恆星死亡,就是恆星核反應爐熄火了。
一般來說,能夠在核心發生核反應(聚變)的星體才叫恆星。星體太小(小於太陽質量的8%),則內部壓力不夠,溫度不夠,不能引發氫聚合反應,都歸類於褐矮星,勉勉強強算是“失敗的”恆星。更小的,比如木星這種尺寸,即便是沒有圍繞主恆星,也只能算是行星,有個詞叫“流浪行星”,也挺浪漫。
恆星的一生,從點燃核反應堆開始算,叫主序,大小不同,命運就不同,跟人一樣一樣滴。最大的藍白星,事業轟轟烈烈熱熱鬧鬧,壽命短,幼兒園沒畢業就完事,死時把自己炸成超新星,亮瞎你的鈦金眼,剩下的看還有多少貨,多的變黑洞,少點中子星,散盡餘財,把辛辛苦苦生產的金屬貢獻出來為後代服務。小一點的矮星比如太陽,七八十億年壽命,到時候會把外面的氣殼丟擲去,裡面有個緻密核心就是白矮星,靠畢生積蓄的熱量慢慢冷卻,以後會成為黑矮星。再小一點的聚變反應恆星叫紅矮星比如比鄰星,對社會沒啥貢獻,自己個兒慢慢悠悠活著,不招誰不惹誰,至於死亡,嗯,沒那事,好像到現在還沒有紅矮星死過,比宇宙都活得長。
恆星死亡太重要了,沒有一代代的死亡恆星貢獻的重元素,就不可能有巖質行星,更不可能有生命。
人類欠它們一個致敬。
-
3 # 四川達州人
恆星死亡,就是說該恆星的內部聚變結束。
聚變結束後,以質量劃線,恆星有下列結局。
一、紅矮星。原恆星質量在太陽0.08至0.4倍,紅矮星氫氣耗光,形成氦球。逐步失去熱量,最終形成黑矮星。
二、黃矮星。類似太陽。原恆星質量在太陽0.4至8倍之間,氫氣耗光,氦聚變為碳,最終形成白矮星。以冷卻發光,最後失去光芒,形成黑矮星。
三,巨星。原恆星質量在太陽8倍以上,30倍以下,氦聚變後依次形成氧氖等,最終形成鐵核,超新星爆發,核心形成中子星。
四,超巨星。原恆星質量在太陽30倍以上,形成鐵核後發生伽馬射線爆,核心形成黑洞。
五,極超新星,兩個或多個恆星發生合併,質量超過150倍太陽,最終將發生大爆炸,無殘留星體存在。
-
4 # 火星一號
恆星是有演化週期的,它們不可能會永遠進行核聚變來釋放能量,總有一天這個過程會結束。於是,在天文學上,就認為恆星死亡了。既然恆星會死亡,那麼,恆星也會誕生,宇宙中本來就不存在恆星。
在星系空間中,飄蕩著很多主要由氫氣和氦氣組成的星雲。當星雲受到附近其他大質量天體的引力擾動,或者被超新星釋放出的高能伽馬射線擊中之時,星雲就會在某個較為緻密的地方發生引力坍縮,吸引越來越多的物質,最終形成了質量很大的恆星。
作為恆星,它們的最主要特點是可以進行核聚變反應,這是它們的能量之源。恆星的第一階段會把氫原子核融合為氦原子核,該過程可以產生大量的能量,這是太陽能夠溫暖地球的原因。這一階段被稱為恆星的主序階段,在恆星的演化週期中,它們的大部分時間都是處在這個階段。
在主序階段之後,不同質量的恆星會有不同的演化程序。對於質量大於紅矮星(太陽質量一半)的恆星,它們在消耗完可用的氫之後,接下來將會把氦原子核融合成原子序數更高的元素,而體積也會隨之劇烈膨脹,結果演變為紅巨星。對於質量大於一半太陽,小於8倍太陽的恆星,它們最多會進行到碳核聚變,此後核聚變反應完全停止,核心會坍縮為白矮星。而對於那些質量更大的恆星,它們會一直進行到鐵核聚變,此後核聚變反應完全停止,並引發超新星爆炸,而核心會坍縮為中子星或者黑洞(取決於前身恆星的質量)。對於那些質量很小的紅矮星,它們在燃燒完氫之後,直接會坍縮成白矮星。當恆星不再進行核聚變反應之後,它們就宣告死亡。
-
5 # 趣味說
恆星之所以會死亡,是因為它們耗盡了使恆星發生融合的所有燃料,這也是為什麼恆星如此熾熱的原因。
恆星主要由氫和氦組成。他們將氫熔合成氦,這就是導致大量能量從恆星中排出的原因。然而,一旦恆星燃燒了所有的氫,恆星就會開始死亡。這顆恆星,試圖維持生命的過程中,恆星將氦熔合成碳,一旦這種情況發生,碳就會融合到氧氣中。在這個過程中,恆星開始膨脹,這就是我們所說的“紅巨星”。
一旦將氧氣融入鐵中,一切都結束了。這顆恆星呼吸著它的最後一口氣,因為它將驅逐它自身的外層,並留下了一顆密集的、地球大小的殘餘恆星,稱為白矮星。
一旦發生這種情況,恆星就正式死亡了。核聚變不再發生,白矮星殘骸在幾十億年後慢慢變成了黑矮星。
噴出的層層氣體變成了一個新星,你可以在很遠的距離之外看到美麗的氣體排列。 這就是發生在像我們的太陽這樣的中小質量的恆星身上的情況,但是較大的恆星有一個更戲劇性的變化。當它們死去時,它們會爆炸。排出的氣體變成了超新星,甚至是超超新星,超超新星比普通的超新星大得多。大恆星要麼留下中子星,要麼留下黑洞。中子星是非常密集的物質球,但只有幾公里寬。
恆星死亡是因為它們耗盡了那裡的燃料。它有點像一輛汽車。一旦一輛汽車用完了最後的汽油,它就會停下來。
-
6 # 軍機處留級生
恆星大多是由氣體和塵埃星雲聚集而成的。它們透過融合過程產生能量。這是氫原子結合在一起形成氦原子的地方。在這個過程中,恆星以輻射的形式產生大量的能量。那麼,恆星為什麼會死呢?
這種輻射開始被困在恆星內部,需要10多萬年才能釋放出來。你可能沒有意識到,但是當光碰到某物時,它會發出一種力。所以恆星內部的所有光線都會發出一個壓力,這個壓力與將所有物質向內拉的重力相反。
一顆恆星可以以這種方式相對穩定地存在數十億年。然而,最終這顆恆星耗盡了氫燃料。在這一點上,一個新的反應發生了,因為氦原子融合在一起成為越來越重的元素,如碳和氧。
一旦氦用完了,像我們的太陽這樣的中等質量恆星就會耗盡燃料。它不再能維持聚變反應。沒有膨脹出來的光的壓力,恆星收縮成白矮星——主要由碳製成。
白矮星發光是因為它仍然很熱,但隨著時間的推移它會慢慢冷卻。最終它會變得足夠酷,以至於看不見。如果我們能等待足夠長的時間,這顆恆星將會變成一顆恆星黑矮星。宇宙還沒有存在足夠長的時間讓我們看到任何的黑矮星,但是可以看到很多白矮星。
-
7 # 軍機處留級大學士
對於小於約25個太陽質量的恆星來說,它們的死亡是在大量質量損失後形成白矮星。由於原子結構的限制,所有白矮星的質量必須小於錢德拉塞卡極限。 一顆恆星在哪個階段變成白矮星,取決於它核心的燃料耗盡的速度。質量較高的恆星將從氦燃燒轉變為碳燃燒,並延長它們的壽命。碳用完之後,甚至更高質量的恆星也會燃燒氖。然而,一旦產生鐵,聚變就停止了,因為鐵不能聚變產生能量。鐵可以熔化,但在過程中吸收能量,恆星核心溫度會下降。 演化成白矮星後,原始質量小於25個太陽質量的恆星慢慢冷卻成為黑矮星。
超過25個太陽質量的恆星經歷了更加劇烈的死亡。對於這樣大小的恆星,碳核燃燒持續600年。氖燃燒1年,氧燃燒約6個月。在30億度的溫度下,恆星核心可以將矽融合成鐵,整個恆星核心的聚變物質供應在一天內就用完了。 惰性鐵芯在這個時候形成,鐵芯上方的連續層消耗鐵芯中較輕原子核的剩餘聚變燃料。恆星核心大約有地球大小,被壓縮到極限密度,接近錢德拉塞卡極限。這顆恆星的外部區域已經擴大到相當於木星離太陽軌道的體積。由於鐵不能作為燃料,恆星燃燒就停止了。
能量產生的突然停止導致恆星核心坍塌,恆星的外層落在核心上。入射層坍塌得非常快,以以接近光速的速度從鐵芯上“反彈”下來。反彈導致恆星爆炸成超新星。 在超新星爆炸中釋放的能量很大,這顆死亡恆星將在幾天內照亮整個星系。超新星可以在附近的星系中看到,大約每100年就有一顆。 一旦矽燃燒階段產生了鐵,恆星的命運就被確定了。
因為鐵不會聚變產生更多的能量,所以能量是透過各種核反應產生中微子而損失的。中微子與物質的相互作用非常弱,會立即離開恆星核心,帶走能量。 隨著恆星核心的收縮,它的密度增加。電子被迫與質子結合,產生中子和更多的中微子,稱為中子化。恆星核心冷卻得更多,成為一種極其堅硬的物質形式。整個過程只需要1/4秒。 隨著恆星核心壓力的損失,周圍的無支撐區域以高達100000公里/秒的速度向內坍縮。物質撞擊到恆星現在堅硬的核心,巨大的溫度和壓力積聚起來,各層向上反彈加速,在幾個小時內,從恆星表面爆炸,以每秒數千公里的速度向外衝。 整個過程發生得太快了,只能用超級計算機模擬。
隨著外層被送入太空,這顆垂死恆星的亮度增加了20個數量級。1987年,一顆超新星在太陽系最近的鄰居星系爆炸了。這顆超新星,被命名為SN1987A,在地球上肉眼可見,在爆炸後85天達到最大亮度,隨後2年緩慢下降。 雖然超新星非常明亮,但它只有1%的能量以光的形式釋放出來。剩下的以中微子和動能的形式釋放出來,讓恆星爆炸。最初的光度大部分是恆星的外殼向外膨脹冷卻。幾百天后,這個膨脹氣體殼已經冷卻到幾乎看不見了,此時我們看到的光是由於爆炸過程中核合成產生的鎳和鈷的放射性衰變。
超新星是宇宙中最具能量的事件,它提供了觀察兩種非常難以捉摸的現象的機會,中微子和重力波。 超新星核心的坍塌會產生大量非常奇怪的粒子——中微子。中微子與物質的相互作用非常微弱。在大多數情況下,物質對中微子是透明的。在超新星核心坍塌的高密度過程中,一些中微子提供脈衝來啟動向外移動的衝擊波。但是大多數中微子都從超新星核心中逃逸出來。因此,當超新星爆炸時,大量中微子湧入太空,不受阻礙地穿過塵埃、氣體和星雲,流過銀河系。即使超新星被遮住,中微子也會落在地球上。 然而,由於中微子的相互作用很弱,它們也同樣難以探測到。我們最好的中微子“望遠鏡”是深埋地下的大水箱,例如日本超級神岡探測器。水含有大量氫原子形式的質子。來自超新星爆炸的中微子以光速或非常接近光速傳播,並攜帶大量能量。在極少數情況下,一箇中微子會擊中水箱中的一個質子(水越多,機率越大)。這種碰撞會產生正電子它以高速反衝,發出短暫的切倫科夫輻射閃光。探測器水箱深埋在地球深處,以消除宇宙射線和其他干擾中微子探測的相互作用。只有中微子能到達這樣的深度。
另一種研究超新星的奇特技術是透過使用重力波。在超新星的核心坍縮過程中,大量物質以極快的速度運動。緻密的物質被強大的引力場包圍著。愛因斯坦的廣義相對論將引力描述為空間結構中的曲線。重力的劇烈變化將在空間幾何形狀中產生“波紋”,這些波紋可以以光速向外傳播,稱為重力波。 重力波可以透過它們對其他質量的影響來檢測。例如,當重力波透過時,兩個質量會振動,所以用鐳射對它們的運動進行靈敏的測量將會檢測到它們的運動。目前人類的技術無法探測重力波。
宇宙中有100多種自然存在的元素,分類構成了元素週期表。恆星演化理論最大的成功之一是解釋了所有這些元素的起源。有些元素是在宇宙很小的時候形成的。大爆炸後的那個時代物質密集,溫度高(百萬度)。早期宇宙的聚變產生了氫、氦、鋰、鈹和硼,元素週期表中的前5種元素。 其他元素,從碳到鐵,都是由恆星核心的聚變反應形成的。聚變過程產生能量,保持恆星核心的高溫度,以保持高反應速率。高能伽馬射線對原子核的破壞平衡了新元素的融合。恆星核心中的伽馬射線能夠分裂原子核,釋放出自由質子和中子。如果反應速率很高,就會產生淨能量流。 質量數(質子和中子的數量)大於26的元素的聚變消耗的能量比反應產生的能量還要多。因此,比鐵重的元素不能作為恆星的燃料來源。同樣,比鐵重的元素不是在恆星中產生的,那麼它們的起源是什麼呢?
比鐵重的元素原子核可以捕獲中子或與中子融合,因為中子是電中性的,因此不像質子那樣被排斥。在日常生活中,自由中子很少,因為它們的壽命很短半衰期在他們之前放射性衰變。每次中子俘獲都會產生一個同位素,有的穩定,有的不穩定。不穩定同位素會透過發射一個正電子和一箇中微子來產生一種新元素而衰變。 中子俘獲可以透過兩種方法發生,s和r過程,其中s和r代表慢和快。s過程發生在恆星的惰性碳核中,中子的緩慢俘獲。只要不穩定同位素的衰變時間比俘獲時間長,s過程就起作用。對於元素鉍(原子序數83),s過程是有效的,但是在這一點之上,由鉍構成的更大質量的原子核是不穩定的。
第二個過程,r過程,是用來產生非常重的,富含中子的原子核。在這裡,中子的捕獲發生在如此密集的環境中,以至於不穩定的同位素沒有時間衰變。所需的高密度中子只有在超新星爆發時才會發現,因此,宇宙中所有的重元素(鐳、鈾和鈽)都是這樣產生的。超新星爆炸的另一個好處是將新創造的元素推入太空,為分子云播種,分子云將形成新的恆星和恆星系。
-
8 # 記錄你的傳奇
按照現在科學來說就是恆星被燒完了,沒得燒了,像太陽過個幾億年後可能就沒光了,因為核聚變沒有了,相當於死了。
-
9 # 夜瀾燭影
我們、地球、月球、太陽系裡的所有都是以前的大恆星留下的,甚至4光年之外的比鄰星也是的,可是那顆大恆星變成黑洞後我們看不見她了。
回覆列表
這個問題很好,是一個很基礎的問題。我們接下來一一解答。
恆星死亡是什麼意思?所謂恆星死亡這裡的死亡並不是我們傳統意義上的生物生命活動的停止。而是指恆星演化到末期而形成一種新型天體的狀態。
這裡的死亡更多的意思是從此之後這顆天體就不再屬於恆星範圍了,所以我們用“死亡”來形容這一過程!例如太陽會“死亡”成為白矮星,更大的恆星會“死亡”演化為中子星或者黑洞。
恆星為什麼會死亡?說到這個問題,我們就必須講恆星演化為大家好好科普一下:
我們都知道恆星誕生於氣體雲,當每一顆恆星誕生時,都會將氫轉化為其核內的氦。當恆星的核心耗盡了氫來融合時,它會快速收縮和升溫,如果變得足夠熱和緻密,就開始融合更重的元素。一旦氫燃燒殆盡,它就會變得足夠熱,將氦熔化成碳,與太陽相似的恆星也是如此走向滅亡。(形成白矮星)
而大約是太陽質量8倍(或更多)的恆星才能進入下一個階段:碳融合(碳聚變)。最低質量超過太陽質量20倍的恆星,核心溫度持續上升而後與更重的元素融合:從碳到氧、然後鎂、矽、硫相繼燃燒,最終形成鐵、鈷和鎳的核心。因為融合這些元素會消耗更多的能量,所以核心內爆地方也就是核坍塌的超新星形成之地。
當然在質量超過了200-250倍太陽質量的恆星上,並不會發生超新星爆炸而是直接坍縮,即整個恆星消失,形成一個黑洞。
總之,恆星在演化末期因為自身質量的不同會變成:白矮星、中子星、夸克星(至今未發現)、黑洞這些特殊的天體。