51区未解之谜网

未解之谜与世界之最,猎奇文章

首页 > 世界奇闻 > 从原子的起源到毁灭,盘点各类恒星一生中所经历的不同结局

从原子的起源到毁灭,盘点各类恒星一生中所经历的不同结局

时间:2020-05-06 13:38:14 作者: 来源:51区未解之谜网 手机阅读

前言

太阳是万物之母。没有太阳,地球上的生命将会灭绝。太阳通过热核聚变释放光能和热能,当能量到达地球时,它滋养地球,给我们带来光和热。太阳是如何诞生的?它将经历怎样的未来?这篇文章将帮助你分析这个问题!

太阳

我们知道氢是元素的起源和最早的元素,氢分为氢1 (di)、氘2(氘)和超重氢3(氚)。事实上,在宇宙的早期,温度高达万亿亿摄氏度。在这种温度下,原子几乎不存在。那么,元素下一步如何进化呢?

大爆炸核合成

大爆炸后十秒钟,宇宙中最简单的漂浮在0+的原子核是di原子核,它由一个质子组成。在早期的宇宙中,如果两个di原子核互相碰撞,它们会因为相同的性质而互相弹开。然而,在高温高压的影响下,穿梭机的原子核经过无数次碰撞后,在微弱的相互作用力下开始衰变。这种衰变科学家称之为“β衰变”。在衰变过程中,两个质子相互碰撞,一个质子在碰撞中释放出由中微子和光子组成的强大能量。衰变的最终结果是质子成功地变成了中子。

氘和氚的比较

在高温高压的作用下,强相互作用力继续将中子和质子结合形成氘核(氘),然后氘核再与原生核结合形成超重氢核(氚)。经过一系列反应,氘和氚在强相互作用下最终形成早期氦核,并释放出巨大的能量。然而,这个过程只花了10分钟。由于在此期间宇宙温度达到几十亿摄氏度,原子核无法捕获电子形成原子。这个过程被称为“初级核合成”。

大爆炸核合成

第一颗星

大爆炸后30万年,宇宙在膨胀的作用下温度迅速降低。在早期,带正电的原子核和带负电的电子在电磁作用下结合,形成氢原子和氦原子,随后在宇宙中形成大量由氢和氦组成的气体云。在重力的作用下,这些氢气云开始不断凝结,然后中心的温度和压力变得越来越高。

恒星的诞生

在大爆炸后的1000万年里,在重力的压缩下,气体云的平衡开始被打破,物质开始向中心移动,温度变得越来越高,压力变得越来越高。当中心的温度超过1500万摄氏度时,氢原子相互碰撞。在氢同位素氘和氚的碰撞过程中,这两个原子结合成较重的原子氦。在这个过程中,中子和电子被释放出来,伴随着巨大的能量向外扩散。宇宙中的第一颗恒星诞生了,几乎所有的恒星都是这样诞生的。

恒星和重力之间的战斗

在宇宙中,天体的质量越大,其引力就越强。相反,它承受重力的压力越强,我们的太阳也是如此。然而,太阳将通过释放巨大的能量与重力竞争,这个过程将持续数十亿年。太阳表面的温度约为6000摄氏度,但其核心的温度高达1500万摄氏度,因此核聚变将继续进行,将氢转化为氦,当氦转化为碳、氧并最终转化为铁时停止。

恒星结构

许多人认为铁不会产生聚变,这种认识是错误的,通常聚变会释放能量,但铁的聚变会吸收能量,因为铁原子是最稳定的元素,通常想要使铁聚变需要吸收强大的能量,而太阳没有这种能力,所以大量的铁会在恒星中积累。

红巨星结构

越来越多的铁开始向恒星中心靠近。太阳最终将进入加速膨胀状态,这将把它从一个黄色的矮星变成一个“红色的巨人”。在这个过程中,太阳的体积将会膨胀大约100倍。那时,它的轨道甚至可能吞噬地球。因此,未来的人类必须找到离开太阳系的方法!

不同星星的结局

随着越来越多的氢被消耗殆尽,太阳释放的能量在与重力的较量中开始发生变化。重力开始占上风。然后所有的力开始压缩恒星核心。由于太阳本身质量很小,它的核心最终会被压缩成一个非常致密的核心。我们称之为白矮星。随着太阳向白矮星演化,其表面的云在太阳风和离心力的作用下开始逐渐远离太阳,形成今天的行星状星云。成为白矮星后,太阳仍然可以继续燃烧,直到它熄灭。太阳的结果是好的,但是一些星星的结果会很悲惨。

行星星云

宇宙中有一些超大质量的恒星。像我们的太阳一样,铁的积累会使它们的体积迅速膨胀。其中一些可以超过太阳数百万倍。可以想象它们有多大。由于恒星的质量越大,它的引力就会越来越大,所以当所有的力都压向它的核心时,它的恒星核心密度就会变得无限大,最后当恒星核心密度达到太阳质量的1.44倍时,它的密度就等于原子核的大小。

恒星外侧的重力以每秒70,000公里的速度不断向核心压缩。然而,在到达恒星核心后,这种力量会强烈反弹。大量的能量将开始涌出并点燃整颗恒星。这是超新星爆炸。在这个过程中,铁原子会不断地凝结成更重的元素,比如你今天戴的金戒指和手镯。它诞生于那个时候。超新星爆炸后,它的恒星核心会坍缩成中子星并继续燃烧。

超新星爆炸

然而,还有一个更可怕的结果,那就是当超大质量恒星的核心密度达到无穷大时,引力将继续向中心压缩。最后,当恒星的核心密度被完全粉碎时,所有的能量都会流向中心的一个点,也就是黑洞。出生后,黑洞会迅速吞噬周围的一切。科学家称这种超大质量恒星直接爆炸成黑洞的现象为“超新星”或“极端超新星”。

极端超新星或超新星

摘要

既然我们知道了太阳的未来和宇宙中所有恒星的未来,我们也许无法回答宇宙本身存在的意义,但是万物遵循的出生、衰老、疾病和死亡的规律,即使是巨大的恒星和星系,也无法避免这个结局!正因为人类定义了宇宙,宇宙也定义了人类,所以我们应该永远保持对宇宙的恐惧。

这些是我个人的意见。如果有任何缺点,请要求领导纠正。

相关文章

.

世界奇闻

热门文章

今日最新