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恒星死亡時發出的射線

生活 更新时间:2024-11-20 12:35:42

紅矮星死亡後會發生什麼?宇宙是個廣闊且神秘的地方,充滿着我們或許永遠也不會知道的現象。盡管科學已取得長足進步,但許多知識仍然停留在理論層面。可即使如此,我們還是知道一些關于周圍海量的天體的知識。這裡是天文在線,今天我們正在回答這些非凡的問題: 紅矮星死亡後會發生什麼?你相信事實嗎?你是個保有好奇心的人嗎?


恒星死亡時發出的射線(如果一顆恒星死亡了)1


紅矮星其實是宇宙中最常見的恒星種類,占比達70%。離太陽最近的恒星——比鄰星,就是一顆紅矮星。但是作為最小恒星的紅矮星十分低調,他們大部分的光度位于紅外光譜範圍内,肉眼不可見。而且他們也相當冷,燃燒溫度低于4000K(開爾文)。而我們的太陽是一顆黃矮星,其表面燃燒溫度則達到5800K。紅矮星燃燒地極其緩慢,是整個宇宙中壽命最長的恒星,能夠存活數萬億年。恒星通過将氫融合成氦而發光,而在紅矮星中,對流會補充核心中的氫,同時也防止核心中氦的積聚。因為目前宇宙隻有138億年的曆史,所以我們還沒有真正見證過一顆恒星的死亡。而且我們可能永遠也見不到,畢竟這得取決于人類能夠在世上存活多久。



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不過關于紅矮星死亡後會發生什麼,我們确有一種假說。物理學家推測,當小型的紅矮星即将到達生命終點的時候,他們會改變顔色,變成一顆理論上的“藍矮星”。當恒星開始耗盡燃料時,它表面的溫度會增加,同時變得越來越亮。但結果不是變成天空中一個巨大的發光球體,而是成為一顆在色譜上更藍的恒星。另一方面,對于質量足夠大的紅矮星,它們則會繼續膨脹,然後成為紅巨星。與質量更大的紅巨星不同的是,小型紅矮星沒有足夠大的質量支撐自己變成超新星,而隻能變成中子星或者黑洞。藍矮星則是紅矮星生命周期中非常短暫的一環。


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當紅矮星最終燃盡它所有的能耗,它就變成了白矮星。與藍矮星不同的是,白矮星實當今實在在地存在,因為其他類型的行星都會變成它。事實上,所有星星中有97%收縮隻會變成白矮星,而不是超新星,因此它們有很多都值得觀察。對于星星來說,它們都特别地渺小,猶如地球一般的規格,而且大氣都被氫氣包裹着。它們基本上是行星消亡後留下的——星球内核的殘骸。一顆正常的正在轉變為白矮星的星星會把它大部分的物質質量 散布至成一個明亮寬闊的行星狀星雲,直到隻有它的核心留下。


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白矮星不應該與棕矮星混淆,因為棕矮星還沒有核聚變。棕矮星就是根本性上失敗的行星,——一團沒有足夠量的氫與氦把它們聚合在一起的物體。白矮星和棕矮星與氣體巨星相似,除了它們會聚合氘——這個過程會放射非常微弱的光芒。從可居住性的原因來講,紅矮星和白矮星非常有趣。如上文所述,我們星系上的太陽的預期使用壽命是極短的,從大局上來說。人類不可能居住在沒有行星的地方,然而太陽距離消亡還有五十億年,而隻有一億年的時間可以為地球上維持生命提供足夠的熱量。


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基于這一點要讓自己擁有任何未來,人類應該需要尋找一個新的家園。這就是矮星要逐漸演變而成的地方。找到一顆環繞着一顆紅矮星的宜居星球的可能性還是相當有的。在距離銀河系以外的地方就有一千億顆,其中70%到80%的星球之中就有許多紅矮星。在這八百億顆星球中,就有約600億顆類地行星可能有維持生命的能力——而我們隻需要其中一個。一旦定居後,我們将不必擔心尋找在軌道運行極其漫長的另一顆星球。它們比太陽更加黯淡而且更加低溫,因為它們的宜居地帶比離太陽更近;我們将需要與紅矮星保持的距離與水星和太陽間距離相當即可。事實,和紅矮星距離太近,它巨大的引力也許使任何星球出現潮汐鎖定,也意味着它無法自轉。


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月球一面永遠對着太陽,一面永遠處于黑暗之中,因此,不是生存的理想之地。

但是在合适的條件下,雲和海水可能會使得這顆星球黑暗的一面變得溫暖。這樣看來,與其移民至紅矮星上,或許移居到被母星潮汐鎖定的衛星上是個更好的選擇。當然,談到移民到白矮星時,這種想法同樣适用。

實際上,雖然白矮星比紅矮星更穩定,但白矮星要花很長時間進行冷卻,特别是當白矮星的溫度比太陽的溫度高40倍時(大約20,000K),冷卻的時間更長。


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因此,雖然白矮星在學術上被認定為已經死亡并逐漸冷卻,然而,這卻不是白矮星的最終歸宿,總有一天它們會冷卻、變暗,變成簡單的黑矮星。黑矮星是一種不會再發出輻射能的天體,如果你能看到黑矮星,你會發現它有點像黑洞,沒有扭曲,沒有巨大的引力。

事實上,除了黑洞,當熱寂開始時,黑矮星會成為宇宙中最後存在的天體。

最後,它們停止散發熱量或輻射,溫度降低至和宇宙本身一樣的溫度,即比絕對零度高一點的溫度。但是黑矮星就同藍矮星一樣,隻存在設想中,在現實中我們是觀察不到的。雖然紅矮星在宇宙中随處可見,在未來的某一天會成為人類新的家園,但是紅矮星上還有許多神秘之處等待着我們去探索。


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相關知識:

紅矮星在主星序中是最小,最冷的一類恒星。迄今為止,在太陽周圍,紅矮星是銀河系中最常見的恒星類型。但由于紅矮星輻射的光很微弱,我們很難觀察到單個紅矮星,所以,我們在地球上裸眼能看到的星星嚴格意義上都不是紅矮星。比鄰星是離太陽最近的一顆紅矮星,而離太陽最近的60顆恒星中有50顆是紅矮星。據估計,在銀河系中,紅矮星占所有恒星的三分之一。


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太陽附近最冷的一顆紅矮星表面溫度約為2,000K,最小的紅矮星是太陽半徑的9%,質量隻有太陽的7.5%。紅矮星在光譜分類中屬于L0-L2。由于一些質量大金屬含量低的褐矮星的溫度可達到3,600K,在光譜型中屬于M9型,因此,這些紅矮星也具有和褐矮星相同的部分性質。

by:小倩,寒月瑩,。


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