太陽是一顆典型的“黃矮星”,大部分黃矮星的壽命在100億年左右,太陽也不例外,目前太陽的年齡大約是45.7億歲,也就是說我們的太陽大約在45億年前誕生,而宇宙的年齡是138.2億年,太陽并不是宇宙誕生后出現(xiàn)的第一批恒星恒星,而是在宇宙誕生很久之后才出現(xiàn)的,恒星到底是怎么誕生的?宇宙會一直有新的恒星出現(xiàn)嗎?
恒星,是宇宙結(jié)構(gòu)的主要組成部分,宏觀大尺度下的宇宙結(jié)構(gòu)基本都是由恒星組成的。所有的恒星都是由大量的氫元素和少量的氦元素組成,其他的元素基本可以忽略不計,宇宙中存在超級多的氫元素,這些氫元素在引力的作用下聚集在一起,就形成了恒星。
恒星誕生后,會消耗內(nèi)核中的氫元素進行核聚變反應(yīng),氫原子聚變成氦原子,釋放出大量的能量,這就是為什么恒星可以一直不停的釋放熱量的原因,整個恒星就是宇宙中一個天然的核反應(yīng)堆,人類想要掌握可控核聚變技術(shù),就是在制造“人造太陽”。
愛因斯坦的質(zhì)能方程告訴我們,質(zhì)量和能量是等價的,所有物質(zhì)的內(nèi)部都蘊藏著巨大的能量,以質(zhì)量的形成表現(xiàn)出來,組成恒星的氫原子是宇宙所有物質(zhì)中最多也是最輕的,其他更重的原子都是氫原子聚變后誕生的,恒星不僅僅在向外輻射能量,還在偷偷創(chuàng)造物質(zhì),恒星內(nèi)部的核聚變反應(yīng)會在形成鐵原子后停止,這個時候恒星內(nèi)部的環(huán)境已經(jīng)不足以讓鐵原子發(fā)生聚變了,并且恒星也會開始向下一個階段演化。
小質(zhì)量的恒星會演化成白矮星,大質(zhì)量的恒星會演化為中子星或者是黑洞,不論是白矮星還是中子星,其實都是恒星的內(nèi)核演化而來,對于整個恒星來說,內(nèi)核只是很小一部分,在恒星“死亡”后,其實還有大量的氫元素沒有被消耗,恒星在自己的最后階段會開始不斷的膨脹, 隨著恒星的膨脹,會拋灑出大量的氣體和塵埃,這些氣體塵埃主要還是氫元素,這些氫元素會飄散在宇宙中形成“星云”。
當(dāng)星云的密度超過一定程度后,就會在引力的影響下向內(nèi)收縮,在星云收縮的過程中,新的恒星就誕生了!如果這個星云中,存在一些比較重的元素,就會形成“行星”,這些重元素往往來自于大質(zhì)量恒星的“超新星爆發(fā)”和“中子星碰撞”,地球上的黃金被科學(xué)家認為在整個宇宙中都很稀少,這是因為只有兩顆中子星碰撞時才能制造出黃金,因此在整個宇宙中黃金的數(shù)量都不算多。
恒星可以和星云相互轉(zhuǎn)化,所以宇宙中總是會有新的恒星誕生,除非在未來的某一天,氫元素被消耗太多了,無法形成新的恒星,但是宇宙中氫元素的十分豐富,是其他所有元素加在一起的很多倍,在很長很長一段時間內(nèi),都不用擔(dān)心宇宙中氫元素被消耗一空。
恒星一生消耗的氫元素只是整個恒星中的很小一部分,宇宙中最小的恒星是“紅矮星”,并且宇宙中大部分恒星其實都是紅矮星,這些紅矮星的壽命十分漫長,根據(jù)質(zhì)量不同,紅矮星的壽命可以達到上千億年甚至上萬億年,1000億年后宇宙是否存在還是一個問題,畢竟現(xiàn)在的宇宙只有138.2億歲,更別說一萬億年后的宇宙了,所以我們不用擔(dān)心宇宙中的氫元素被消耗一空。
沒有人知道宇宙到底存在多少恒星,但是我們可以肯定,全宇宙恒星消耗的氫元素也只是宇宙中氫元素的很小一部分,更別提宇宙中還存在不可見物質(zhì)“暗物質(zhì)”了,這些暗物質(zhì)可能會在無形中影響可見物質(zhì),甚至有科學(xué)家認為,暗物質(zhì)會直接形成黑洞。
恒星的演化和生命有些類似,更加神奇的是,我們的銀河系和組成物質(zhì)的基本單位“原子”很相似,原子是由一個原子核再加上圍繞原子核運動的電子組成的,我們的銀河系的中心存在一個超大質(zhì)量黑洞,這個黑洞就像是原子核,無數(shù)的恒星就像是圍繞著原子核運動的電子,或許從更宏觀的角度去看,銀河系真的只是一個“原子核”,目前人類發(fā)現(xiàn)的最大宇宙結(jié)構(gòu)足足有100億光年大,對于這樣的宇宙結(jié)構(gòu)來說,銀河系確實就像是一個原子,和其他的眾多星系一起組成了宇宙的宏觀物質(zhì)結(jié)構(gòu),最大和最小,誰又能說的清楚呢?
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