2020年01月10日 星期五
太阳死亡后或变成“水晶球”

    太阳看起来似乎是一个永远燃烧的气体球,但总有一天它会死去。《自然》杂志上的一项研究表明,死去的太阳将留下一堆亮闪闪的遗产:变成一颗巨大的水晶。不过,这可不是在普通枝形吊灯上能找到的那种水晶。

    太阳通过原子的核聚变产生能量,它的巨大引力将恒星核中的氢原子挤压在一起,聚变成氦原子,并在这一过程中释放出大量能量,向外推动,维持着良好的平衡状态。当氢原子耗尽后,太阳的引力就会使其核心不堪重负,被挤压成一个更小的空间,其温度将提高10倍。但同时,较重的氦原子核将开始聚变,再次产生向外的压力来维持平衡。据预测,这将在大约50亿年后开始发生,其标志是一种名为“氦闪”的能量突然喷发。在氦聚变过程中,碳和氧形成,核心的温度再次上升。

    不久之后,更重的元素也开始聚变,使太阳整体上看起来会因物质消耗而有点糟糕。它将开始膨胀,猛烈的太阳风横扫星际空间,太阳的外层将开始剥离。不过,太阳的质量还不足以爆发成为超新星,而是会变成一颗红巨星。

    在红巨星末期,太阳外层残存的气体会被太阳风吹送进太空形成美丽的行星状星云。这个星云内部富含新形成的重元素,将继续用于产生下一代的恒星和行星。外层被剥离后,唯一留存下来的将是被称为白矮星的炙热恒星核。这是一个小而高密度的恒星,将在数十亿年中逐渐冷却和暗淡,成为太阳曾经地位的证明。

    白矮星在数十亿年后会永远熄灭和变暗,但这并不是故事的结局。利用欧洲盖亚任务的观测结果,英国沃里克大学的研究人员偶然发现了一个潜藏已久的白矮星秘密。

    “所有的白矮星都会在其演化过程中的某个时刻结晶,而更大质量的白矮星会更快地经历这个过程。”研究负责人、沃里克大学物理系的皮埃尔-伊曼纽尔·特朗布莱表示,这意味着我们星系中数十亿颗已经完成这一过的程白矮星,本质上就是天空中的水晶球。大约100亿年后,太阳本身将会变成一颗白矮星。

    显然,太阳死亡后,它的故事还没有结束。所有的白矮星都会经历这个结晶阶段,在星系中留下大量像钻石一样闪亮的恒星残骸。(科文)  

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