恒星寿命有限,所以会越来越少?宇宙可没这么容易陷入沉寂
恒星发光发热,给漆黑的宇宙带来了点点光明,然而恒星并不像它的名字那样可以恒存永续,它也会有燃烧耗尽的那一天,如此说来,宇宙中的恒星会越来越少,宇宙最终也会陷入永恒的黑暗之中了?不用担心,宇宙可没有这么容易陷入沉寂。
宇宙中的恒星为什么不会全部消失?这还要从宇宙的诞生说起。人是一种充满好奇心的智慧生命,而最能勾起人类好奇心的事情无非就是两件,我从哪里来?又要到哪里去?万物皆有出处,宇宙也是如此。起初人们认为宇宙是静止且不变的,直到人类观测到了宇宙天体的红移现象,这种观点才得以改变。什么是红移呢?我们知道,宇宙中的天体都是处于运动之中的,由于每个天体的大小、质量以及所处的位置都不同,所以运动速度也不同,因此任意两个天体之间都存在着一个相对的运动速度。
当一个天体与地球的相对运动是远离,那么它所发出的光的波长就会变长,这就是红移,如果一个天体与地球的相对运动是靠近,那么它所发出的光的波长就会变短,这就是蓝移。
从常识上来想,我们所能够观测到的恒星,应该有很多存在红移现象,同时又有很多存在蓝移现象,然而事实并非如此,宇宙中绝大多数的恒星都呈现红移现象,这说明几乎所有的天体都在远离我们。这怎么可能呢?难道地球就如此遭人嫌弃吗?肯定不是,并不是所有的天体都在远离地球,而是所有的天体都在相互远离,也就是说宇宙在膨胀。既然宇宙一直在膨胀,那么我们就可以反推,时间越往前,天体之间的距离就越近,在138亿年之前,宇宙中所有的物质都应该是聚合在一个点上的,这个点就是奇点,密度无限大,体积无限小。
因为某种原因,奇点发生了爆炸,一瞬之间,时间、空间以及物质喷涌而出,在极短的时间之内,就形成了最小的氢原子,这些氢原子很快又通过核聚变形成了氦原子,这就是最初的星际物质。
通过万有引力定律可知,任何有质量的物体之间都具有相互的引力作用,氢原子和氦原子虽轻,但相互之间同样具有引力,所以它们开始逐渐聚合,慢慢地,一个核心形成了,于是引力也变得更为强大,吸引着越来越多的物质前来相会。随着物质越来越多,这个核心在引力的作用下开始收缩,在收缩的过程中引力势能释放产生热量,一个原始的宇宙天体就形成了,不过此时它还不是一颗恒星,也算不得一颗行星,它是恒星的前身,我们称之为“原恒星”。
原恒星进一步吸收物质,温度和压力越来越高,终于,氢核聚变被点燃了,氢核聚变产生了强大的向外的辐射扩张压,与引力实现了平衡,于是星体不再继续收缩,成为了一颗稳定发光发热的天体,这就是恒星。
恒星的光和热来自于氢核聚变,而恒星上的氢元素并不是无限的,随着岁月的流逝,氢元素逐渐耗尽,向外的辐射扩张压减弱,引力促使压力和温度进一步提升,于是氦核聚变被点燃了。之后恒星会按照这样的方式逐渐将核聚变向更重的元素推进,当恒星的压力和温度无法将核聚变向更重的元素推进之时,向外的辐射扩张压将会彻底消失,恒星物质会向中心坍缩,最终在原子简并压的支撑下形成一颗致密的白矮星,在数百亿年的冷却之后,最终彻底丧失光热,成为一颗黑矮星。
如果一颗恒星的质量足够大,那么在核聚变推进到铁元素之后,会通过超新星爆发坍缩为一颗中子星或黑洞,而中子星最终也会冷却成为一颗黑矮星。
只要是恒星,无论是大是小,最终都会熄灭,而且质量越大的恒星,熄灭的速度就越快,因为质量大就意味着核聚变更加剧烈,燃料消耗的速度也就越快。那么在若干年之后,宇宙中会不会连一颗恒星也没有了,整个宇宙都陷入无尽的黑暗与沉寂之中呢?宇宙远比我们想的要坚强。现在我们观测到了很多寿命只有几百万年的大质量恒星,而宇宙已经138亿岁了,也就是说这些恒星都是近几百万年才形成的,这是因为恒星在坍缩之前所喷射出的恒星物质,最终会重新在引力的作用下聚合,从而在某个位置形成一颗新的恒星,我们就称这种恒星为二代恒星,我们的太阳就是一颗二代恒星。所以宇宙中的恒星就如同生命一般,循环往复,生生不息。
宇宙如此,恒星如此,生命也是如此,所以我们也应如此,无论你正在经历着什么,不要放弃,就有希望,正所谓“山穷水复疑无路,柳暗花明又一村”。