 圖解:太陽面對地球的一面幾乎全部爆發(fā)了劇烈的粒子活動。這張來自太陽動力學(xué)的異乎尋常的紫外線快照向我們展示了處于粒子噴發(fā)中期的太陽北半球。（圖片來自NASA/SDO） 恒星有很長的壽命，但他們終究也會消亡。恒星，一些我們曾研究過的最大的物體，構(gòu)成它們的能量來源于單個原子之間的相互作用。所以，為了了解宇宙中體積最大同時又是能量最大的物體，我們必須先理解最基本的規(guī)則。這樣，當(dāng)恒星的生命走到盡頭，這些基本的規(guī)則就會再次開始運(yùn)行，告訴我們接下來恒星會如何變化。  恒星的誕生 恒星的形成要耗費(fèi)相當(dāng)漫長的一段時間，在這期間，宇宙中漂浮的氣體在重力作用下逐漸聚集。這些氣體大部分是氫氣，因?yàn)闅涫怯钪嬷凶罨疽沧钬S富的元素，盡管有時候一些氣體中可能包含其他的元素。充足的氣體在重力作用下聚集在一起，同時每個原子也在吸引其他原子。  這種重力的吸引作用足以使原子相撞繼而爆發(fā)出熱量，實(shí)際上，當(dāng)原子間相撞時，它們一邊震動一邊加速運(yùn)動（意思是說，熱能的真正來源是原子運(yùn)動）。最后，當(dāng)原子達(dá)到很高的溫度，單個原子產(chǎn)生了充足的動能，它與另一個同樣擁有巨大動能的原子相撞時，便不僅僅是相互反彈開那么簡單。 只要有充足的能量，相撞的兩個原子的核會融合在一起。值得記住的是，大部分情況下這種原子會是氫原子，這意味著每個原子里只包含了一個單個質(zhì)子的原子核。當(dāng)這些原子核融合在一起（適當(dāng)?shù)乇扔鳎粋€像原子核的融合一樣清楚的過程）構(gòu)成了有兩個質(zhì)子的核，也就是說新的原子創(chuàng)造了一個氦原子。對恒星來說，則可能融合了質(zhì)量更大的原子，比如說氦，共同去創(chuàng)造更大的原子核。（這個過程被稱作核合成，我們通常認(rèn)為這也是宇宙中許多元素的構(gòu)成原因。）  恒星的燃燒 所以恒星里的原子（通常是氫元素）彼此撞擊時經(jīng)過核合成的過程生成了高溫、電磁輻射（包括可見光）和其他形式的能量——比如高能粒子。我們普遍認(rèn)為這個時期的原子燃燒就是恒星的生命，我們看到的閃耀在天頂?shù)拇蟛糠趾阈嵌继幵谶@個階段。 高溫生成高壓——像是加熱一個氣球里的空氣會生成壓迫氣球表面的壓力（粗略類比）。這種壓力會使原子彼此分離，但同時重力使他們聚集。歸根結(jié)底，當(dāng)恒星到達(dá)一種重力吸引和壓力排斥的平衡，在這期間它就會以一種相對穩(wěn)定的狀態(tài)燃燒，直到燃料燃盡。  恒星的冷卻 當(dāng)一顆恒星里的氫燃料轉(zhuǎn)化為氦，再轉(zhuǎn)化為其他更重的元素，它會吸取越來越多的熱量來為核反應(yīng)積蓄。體型較大的恒星的燃料使用速度較快，因?yàn)樗枰嗟哪芰咳サ窒蟮囊Α＃ɑ蛘哒f，從另一個角度來看，更大的重力引起原子更迅速的相撞）盡管我們的太陽還能持續(xù)燃燒50億年，但其實(shí)許多大質(zhì)量恒星的燃料只能維持1億年的燃燒。  當(dāng)恒星的燃料即將用盡時，恒星開始逐漸冷卻，沒有了這些熱量去抵抗引力的吸引，恒星開始失去本來的形狀。 但是不是所有都會分崩離析。這些原子由費(fèi)米子——質(zhì)子、中子和電子組成。控制費(fèi)米子的規(guī)則之一被稱為泡利不相容原理，這個定理認(rèn)為沒有兩個費(fèi)米子可以處在相同的狀態(tài)中，用一種有趣的方式來說明在同個地方不會存在完全相同的東西做同樣的事。（玻色子則沒有這方面的問題，所以它可以使光子激光器正常運(yùn)行。）  印度裔物理學(xué)家蘇布拉馬尼揚(yáng)·錢德拉塞卡在1928年發(fā)現(xiàn)，這樣造成的結(jié)果是，泡利不相容定理創(chuàng)造出了電子之間另一種輕微的排斥力，幫助抵抗恒星崩潰變成一顆白矮星。 中子星是另一種類型的恒星，形成于一顆恒星崩潰時——中子之間的斥力抵消了重力的崩塌。 然而，不是所有恒星都會變成白矮星或者中子星，錢德拉塞卡認(rèn)為一些恒星將會擁有與眾不同的命運(yùn)。  恒星的消亡 錢德拉塞卡測定任何質(zhì)量大于太陽的1.4倍（一個被稱為錢德拉塞卡極限的質(zhì)量）的恒星都不能支撐自身抵抗它自己的引力，最終會坍塌成一顆白矮星。質(zhì)量達(dá)到太陽3倍的恒星則會變成中子星。  除了這些，沒有足夠多的物質(zhì)去給恒星通過排除原理抵消引力，當(dāng)一顆恒星瀕臨消亡時還有可能經(jīng)歷超新星爆發(fā)的過程，噴發(fā)足夠的物質(zhì)到宇宙的外部，使其降到這些極限以下，成為這類恒星之一。但是如果不這樣，會發(fā)生什么？ 在這種情況下，物質(zhì)將在重力作用下持續(xù)地坍塌直到黑洞形成。 這就是人們所說的恒星的消亡。  參考資料 1.Wikipedia百科全書 2.天文學(xué)名詞 3. Andrew Zimmerman Jones- thoughtco- Starria 如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請于三十日以內(nèi)聯(lián)系作者刪除 轉(zhuǎn)載還請取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處、 翻譯：天文志愿文章組- Starria 審核：天文志愿文章組- 排版：零度星系 參考資料 1.WJ百科全書 2.天文學(xué)名詞 3.原文來自：https://www./why-stars-burn-and-star-death-2698853 本文由天文志愿文章組- Starria翻譯自的作品，如有相關(guān)內(nèi)容侵權(quán)，請于三十日以內(nèi)聯(lián)系運(yùn)營者刪除。 注意：所有信息數(shù)據(jù)龐大，難免出現(xiàn)錯誤，還請各位讀者海涵以及歡迎斧正。 結(jié)束，感謝您的閱讀與關(guān)注全文排版：天文在線（零度星系） 轉(zhuǎn)載請取得授權(quán)，并注意保持完整性和注明出處 |
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