概述
你一定在想星星不都差不多吗?只是在我们的夜空中燃烧着数十亿光年远的气体球吗?事实上,恒星和我们宇宙中的任何事物一样多样和复杂,它们可以分为许多不同的类型——从白矮星到超级巨星。
就像我们还没有对宇宙有太多的发现一样,科学家们也一直在发现关于不同类型恒星的新东西。这意味着我们必须拓宽对恒星的理解,并随时接受新的发现。所以,让我们来看看目前为止已经发现的所有不同类型的恒星。
原恒星(Protostar)
原恒星是在恒星形成之前形成的——一个巨大的分子云坍缩而来的气体集合。恒星演化的这一阶段持续约10万年。在这段时间里,就像收集的气体坍缩形成原恒星一样,重力和压力的增加导致原恒星坍缩。这个过程留下了一颗前主序恒星,当氢聚变开始时,这颗恒星随后变成了主序恒星。
金牛T星(T Tauri Stars)
金牛座T或前主序恒星是原恒星之后主序恒星之前的恒星。这些恒星象征着年轻,它们以金牛座恒星形成区的一颗年轻恒星命名。在恒星演化的这个阶段,将恒星凝聚在一起的引力压力也是它所有能量的来源。在这一阶段,它们的核心没有足够的压力或足够高的温度来开始核聚变。然而,它们的温度和主序星差不多,只是更亮是因为它们更大。一颗恒星在演化成下一种形式之前,将会在它的T金牛座阶段停留大约1亿年。
主序星(Main Sequence Stars)
我们的夜空和整个宇宙中的大多数星星都是主序;也叫小矮人。我们深爱的太阳是主序星,也是我们夜空中最明亮的恒星——天狼星。这些恒星的大小、亮度和质量各不相同,但它们的核心都发生着相同的过程。它们将氢转化为氦,产生大量的能量。
矮恒星处于流体静力平衡状态,这意味着引力将恒星向内拉,而来自聚变反应的压力则将恒星向外推。这些力相互抵消,使恒星保持球形。这些恒星的大小取决于它们的质量。有些恒星的质量甚至可以达到太阳的100倍。
红巨星(Red Giant Stars)
恒星生命的下一个阶段发生在它核心的所有氢被耗尽,聚变停止的时候。这意味着不再有向外的光压力来抵消将恒星拉在一起的向内压力。恒星的生命还在继续,当核心周围的氢壳点燃,导致恒星的体积大幅增大。这颗恒星随后会变成一颗红巨星,比它在主序阶段的体积要大100倍。这一恒星演化阶段只持续了几亿年。它的寿命很短,因为这颗恒星只有这么多层氦气可以消耗,然后耗尽,变成白矮星。
白矮星(White Dwarf Stars)
当一颗恒星消耗了其核心的所有氦层并耗尽了作为燃料的其他元素时,它就变成了白矮星。当聚变反应产生的向外光压力停止时,恒星就会因自身引力而向内坍缩。然而,即使核聚变反应已经停止,恒星仍然因其巨大的热量而发光。白矮星需要几千亿年的时间才能完全冷却下来,这意味着我们仍然不知道这一阶段结束后恒星会发生什么。
红矮星(Red Dwarf Stars)
它们属于主序星群。红矮星是宇宙中最常见的恒星。这些恒星的质量非常低,比我们的太阳这样的恒星要冷得多。它们可以让氢燃料在内核中混合。因此,他们可以节省燃料更长的时间。正因为如此,天文学家估计红矮星将燃烧多达10万亿年。
中子星(Neutron Stars)
当恒星的质量在太阳的1.35倍到2.1倍之间时,这些恒星死后不会变成白矮星。相反,一场巨大的超新星爆炸导致恒星死亡,剩余的核心形成中子星。这颗恒星因其独特的组成方式而得名——它完全由中子组成。这是因为恒星具有强大的引力,将电子和质子压碎在一起,形成中子。如果恒星的质量超过太阳的2.1倍,那么超新星爆炸就会变成黑洞。
超巨星(Supergiant Stars)
是的,你猜对了,它们是宇宙中最大的恒星。超级巨星是巨大的,质量是太阳的几十倍。因为这些恒星以加速的速度消耗它们的氢燃料,它们只需要几百万年就会消亡。当一颗超巨星死亡时,它会产生超新星爆炸,并在这个过程中完全解体。
如你所见,恒星有许多不同的质量、大小和颜色。通过更多地了解恒星的演化,我们可以更多地了解我们的宇宙。你知道在我们的宇宙中有超过1000亿颗恒星吗?