防寒小知識:為什么星星會燃燒,死后會發(fā)生什么?

星星持續(xù)很長一段時間,但最終會死。構(gòu)成恒星的能量是我們有史以來研究的一些**的物體,來自單個原子的相互作用。因此,要了解宇宙中**,最強(qiáng)大的物體,我們必須了解最基本的物體。然后,隨著恒星'生命的結(jié)束,這些基本原則再次發(fā)揮作用,描述下一顆恒星會發(fā)生什么。天文學(xué)家研究恒星的各個方面,以確定它們的年齡以及它們的其他特征。這也有助于他們了解他們經(jīng)歷的生死過程。

由于宇宙中漂移的氣體被重力吸引在一起,恒星需要很長時間才能形成。這種氣體主要是氫,因?yàn)樗怯钪嬷凶罨竞妥钬S富的元素,盡管一些氣體可能由其他元素組成。足夠的這種氣體在重力下開始聚集在一起,每個原子都拉動所有其他原子。

這種引力足以迫使原子相互碰撞,從而產(chǎn)生熱量。事實(shí)上,當(dāng)原子相互碰撞時,它們會更快地重新振動和移動(也就是說,畢竟,熱能是什么:原子運(yùn)動)。最終,它們變得如此熱,并且各個原子具有如此多的動能,以至于當(dāng)它們與另一個原子(也具有大量動能)碰撞時,它們不會相互反彈。

有了足夠的能量,兩個原子碰撞,這些原子的核融合在一起。請記住,這主要是氫,這意味著每個原子都含有一個只有一個質(zhì)子的核。當(dāng)這些原子核融合在一起時(一個已知的,足夠適當(dāng)?shù)暮巳诤线^程),所得到的原子核有兩個質(zhì)子,這意味著所產(chǎn)生的新原子是氦。恒星也可能融合較重的原子,如氦,托氏er制造更大的原子核。(這個過程稱為核合成,被認(rèn)為是我們宇宙中形成了多少元素。)

燃燒一顆恒星

因此,恒星內(nèi)的原子健康科普文章(通常是氫元素)碰撞在一起,經(jīng)歷核融合過程,產(chǎn)生熱量,電磁輻射(包括可見光)和其他形式的能量,如高能粒子。這個原子燃燒的時期是我們大多數(shù)人認(rèn)為是一顆恒星的生命,在這個階段,我們看到大多數(shù)恒星在天空中升起。

這種熱量產(chǎn)生壓力-就像氣球內(nèi)部的加熱空氣在氣球表面產(chǎn)生壓力(粗略類比)-將原子推開。但請記住,重力'試圖將它們拉在一起。最終,恒星達(dá)到重力吸引力和排斥力平衡的平衡,在此期間恒星以相對穩(wěn)定的方式燃燒。

直到它耗盡燃料,那就是。

冷卻恒星

隨著恒星中的氫燃料轉(zhuǎn)化為氦和一些較重的元素,需要越來越多的熱量來引起核聚變。恒星的質(zhì)量在通過燃料消耗"燃燒"需要多長時間起作用。更大的恒星更快地使用燃料,因?yàn)樗枰嗟哪芰縼淼窒蟮闹亓?。(換句話說,更大的重力會導(dǎo)致原子碰撞得更快。)雖然我們的太陽可能會持續(xù)大約五十億年,但更大的恒星可能會持續(xù)短短一億年,然后耗盡燃料。

當(dāng)星's燃料開始耗盡時,星開始產(chǎn)生較少的熱量。沒有熱量抵消重力,恒星開始收縮。

一切都不會丟失,然而!請記住,這些原子由質(zhì)子,中子和電子組成,它們是費(fèi)米子。管理費(fèi)米子的規(guī)則之一被稱為保利排除原則,它指出沒有兩個費(fèi)米子可以占據(jù)相同的"狀態(tài),"這是一種花哨的方式,說可以't不止一個相同的一個在同一個地方做同樣的事情。(另一方面,Bosons遇到這個問題,這是光子激光器工作的部分原因。)

其結(jié)果是,保利排斥原理在電子之間產(chǎn)生了另一種輕微的排斥力,這有助于抵消恒星的坍塌,使其變成白矮人。這是由印度物理學(xué)家Subrahmanyan Chandrasekhar于1928年發(fā)現(xiàn)的。

另一種類型的恒星,中子星,當(dāng)恒星坍塌并且中子-中子排斥抵消重力坍塌時形成。

然而,并非所有的恒星都成為白矮星甚至中子星。Chandrasekhar意識到一些明星會有非常不同的命運(yùn)。

一顆星的死亡

Chandrasekhar確定任何比我們的太陽(稱為Chandrasekhar極限的質(zhì)量)大約1.4倍更大的恒星都不會'不能靠自己的重力支撐自己,會塌陷成白矮人。我們太陽的3倍左右的恒星將成為中子星。

除此之外,還有&?39;它的質(zhì)量太大,無法通過排除原理抵消重力。有可能當(dāng)恒星垂死時,它可能會通過超新星,排出足夠的質(zhì)量進(jìn)入宇宙,使其低于這些極限,成為這些類型的恒星之一。。。但如果不是,那會發(fā)生什么?

那么,在這種情況下,質(zhì)量會在重力作用下繼續(xù)坍塌,直到形成黑洞。

這就是你所說的星星的死亡。

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