我们宇宙被数不清的恒星照耀着,星系之所以发光,也是数以亿计恒星的贡献,比如我们银河系内就有近2000亿颗恒星,我们太阳只是其中毫不起眼的一颗。
而已知最古老的恒星,是欧洲南方天文台的天文学家们2016年8月发发现的一颗被命名为2MASS J18082002-5104378的恒星,其金属含量是所有已知恒星中最低的,这颗质量只相当于太阳10%的红矮星大约形成于136亿年前,宇宙才不过137亿多年,这个恒星的年龄几乎和宇宙差不多了。
宇宙诞生之初的物质主要由氢元素组成,总量占到了宇宙元素总量的92%左右,其次是氦元素,大致为8%左右,另外就是锂、铍等一些元素了,但总量不到1%,所以这个时候形成的恒星金属丰度都非常低,基本都由氢和氦元素组成,因此判断恒星年龄的一个主要指标就是这颗恒星的金属丰度。
又因为当时的宇宙规模远没有如今这么大,所以物质密度也比较高,恒星也比较容易形成,因此在宇宙中一些物质比较密集的地方,大量聚集的物质形成的恒星开始闪光,它们是宇宙中第1批恒星,至此宇宙就进入了恒星时代。
之前在帆叶网上看过相关的资料,目前已知寿命最长的恒星是红矮星,寿命可以达到几百亿年甚至是上千亿年。由于目前宇宙只有138亿年,所以至今为止没有一颗红矮星走到了生命终点,以至于我们无法得知寿命最长的恒星能有多长。
根据恒星形成与演化理论,恒星最初由星际气体和星际尘埃坍缩而来,天体的质量越大,其内部的温度越高,当天体的质量达到大约75倍木星质量(约0.08倍太阳质量)时,内部温度将达到800万度,此时氢的核聚变反应将会点燃,于是一颗恒星诞生了。
随着恒星质量的增加,恒星内部的温度将会急剧升高,内部的核聚变反应也将变得更加剧烈,于是恒星氢元素的消耗速度变快,其主序星寿命变短。
在天文学上有一句黑话“质量为王”,意思是说,质量越大的天体,其产生的引力也越大,引力会将物质向中心挤压,但是物极必反,当天体的引力越大时,此时天体内部的压强以及温度就会越高,压强以及温度又会使得物质呈等离子态分布在等离子状态下,由于原子核中的质子带有正电,而同种电荷之间又会相互排斥,因此就会发生核聚变反应。
但是核聚变反应的条件比较苛刻,以太阳为例,太阳的内核温度是1500万度,虽然比红矮星核心温度要高得多,但其他这个温度还远远达不到激发核聚变反应的温度。
对于小质量的恒星而言,主序星的寿命更长,比如最小的红矮星,光谱类型为M,表面温度小于3500K,其主序星寿命甚至达到了2000亿年。我们宇宙诞生于138亿年前的一次暴涨,根据理论模型计算,小于0.9倍太阳质量的恒星,其主序星寿命都超过了宇宙年龄。
对于大质量的恒星,由于内部的核聚变反应非常剧烈,所以主序星寿命变短,比如对于蓝超巨星来说,表面温度超过20000K,主序星寿命只有大约1000万年,相对于我们太阳的110亿年来说,确实短了很多。
质量大的恒星虽然寿命很短,但是一颗大恒星在一天所散发的光和能量足以抵得上一颗小恒星几百亿年所释放的能量。而质量小的恒星虽然寿命长,但散发出的能量却很稀少,而且亮度很暗淡。
我们的太阳从出生到现在已经燃烧了45.7亿年,在宇宙中属于不算太大也不算太小的恒星。目前处于青年期,大约再燃烧50到60亿年后,太阳里的氢会被完全消耗殆尽,氢聚变会产生氦。
当太阳里的氢消耗完后 ,太阳的内核部分就会成氢聚变转变为氦聚变,氦聚变之后会产生碳,一个气体的外层开始膨胀,太阳会膨胀转变成一个红巨星,这个时候地球就会被这个红巨星吞进了肚子里