恒星究竟是如何演化的?我们现在看到的恒星是处于它们生命的哪个阶段?我们最经常听到的恒星、中子星、白矮星、黑洞这些不同的天体之间它们存在着什么关系吗?这些天体会死亡吗?它们死亡之后又变成了什么物质呢?让我们来一起看一看恒星的演化吧!

恒星的形成和演化过程(为什么恒星会悄无声息地消失)(1)

星云坍缩

所有的恒星都是从星云或者气体和尘埃中产生坍缩而产生的,经历了几百万年之后原本的物质开始达到一个平衡的装填,然后开始变成主序星。

主序星是什么?

根据恒星的温度和和光度,科学家绘制了一个图表。横坐标表示恒星的温度,纵坐标表示恒星的光度,他们把大量的恒星按照它们各自的条件画在图上,发现点呈现出一定的规律性。这个图叫做赫罗图。

恒星的形成和演化过程(为什么恒星会悄无声息地消失)(2)

位于赫罗图对角线上主序带上的恒星呢,就是主序星。大多数的恒星表面温度很高,光度也就高,随着恒星的温度开始降低,它的光度也会随之降低。主序星在核心将氢融合成氦来产生能量,比如太阳就是从核心开始慢慢将氢融合成氦,然后达到红巨星的状态。

恒星的归宿

所有的恒星都是从星云产生,并发展成主序星的。然后根据恒星质量的不同,在它们死亡之后可能会形成不同天体,但是最后必将成为白矮星、中子星和黑洞三种状态之一。

恒星的形成和演化过程(为什么恒星会悄无声息地消失)(3)

小质量恒星

小于太阳一半质量,但是大于太阳0.08倍质量的恒星,会逐渐变成红矮星,红矮星的寿命非常的长,有的甚至说和宇宙的年龄是同样长的,可达百亿年吗,因此目前还没有发现红矮星死亡的残骸。

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中等质量的恒星

星胚——主序星——红巨星——白矮星

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小于太阳8倍质量的恒星,在死亡之后会坍塌成白矮星。中等质量恒星逐渐发展成了红巨星,然后红巨星经过几百万年的燃烧后,外壳以氢为主,下面还有一层氦层,最后里面还有一个碳球。核反应过程导致碳变成了其它的元素,内部的反应越来越不稳定,密度被大幅度增加,这时候红巨星内部产生了一颗白矮星。

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最后,当这种不稳定状态达到极限,红巨星就爆发了,除了恒星以外的东西都被抛弃,剩下的核心就是我们所说的白矮星。

大质量恒星

星胚——蓝超巨星(主序星)——红超巨星——超新星——中子星或者黑洞

质量在太阳的8-50倍的恒星是大质量恒星,恒星核心的氢被燃烧殆尽,在濒临死亡的时候变成了 红超巨星,温度开始降低。然后红超巨星在演化的末期经历了剧烈的爆炸形成了超新星。它散发出的光芒甚至能够照亮整个星系,并且要持续几周到几个月才能逐渐衰减。在这个过程中它释放出的辐射是非常巨大的,甚至是太阳一生能够释放出的能量总和。

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爆发之后,原本大质量恒星的核心就会坍塌成高密度的中子星,而其他的残骸就会在周围散发开来。事实上,如果这个大质量恒星的质量更高的话是很有可能坍塌成黑洞的。

超大质量恒星

超大质量恒星的演化和大质量恒星是比较相似的。但是由于质量比较大,所以在最后是会坍塌成黑洞的。

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恒星消失

在我们目前的认知体系里,一颗大质量或者超大质量的恒星在最后变成死亡残骸中子星或黑洞之前都是要经过超新星爆炸这一阶段的。这一过程中爆发的光亮和辐射是巨大的,几乎是难以忽视的。

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但是科学家却发现了一颗凭空消失的超大质量恒星。这颗恒星位于距离地球大约7500万光年之外的宝瓶座星座,是一个发光的膨胀的蓝色球体,它已经走到了生命的尽头。但是在科学家对它的持续观察之后,发现它竟然凭空消失了。按理说它应该是先经过超新星爆炸,然后坍塌成黑洞。因此,科学家认为它可能没有经过超新星爆炸就直接坍塌成恒星了。但是这种假设仍需要进一步的检验。

小结:

恒星在成长的初期都是由星云开始产生的,然后形成主序星,这是它们生命中最漫长的一个阶段。然后它们会开始进入濒临死亡的状态,由于质量的不同,它们的归宿也有所不同。小质量恒星最后形成的残骸仍未被发现,它们有可能就是熄灭了;中等质量的恒星变成红巨星之后就坍塌成白矮星了;大质量和超大质量恒星在变成红超巨星之后,经过超新星爆炸,最后坍塌成中子星或者黑洞。

然而,科学家却发现天空中有一颗恒星凭空消失了。这再一次对人类所认知的恒星演化史提出了挑战,究竟是怎么一回事,让我们拭目以待吧。

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