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太阳是黄矮星吗,有多少与太阳类似的黄矮星

11-26 互联网 未知 投稿

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1、太阳的结局会怎样?科学家作出推测,人类注定看不到

在宇宙中,从来就没有什么是永垂不朽的,即使是孕育了万物的宇宙,事实上现代科学研究认为,它也仍然拥有结束的那一天,只不过相对而言,宇宙的末日是非常遥远的事情,毕竟如今宇宙还是处于“未成年”阶段。

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人类生活在宇宙中,将范围不断缩小的话,我们事实上是太阳系的一员,我们生活的地球,和其它太阳系中的天体一样,都围绕着太阳进行运行,可以说,“一荣俱荣、一损俱损”,因为一旦太阳出现问题,整个太阳系都会受到波及。

那么,你是否好奇?太阳的寿命还剩下多少时间?太阳会在哪一刻死去?根据美国《sciencealert》报刊9月5日的报道,一个国外的科研团队,终于在近日确定了太阳的死亡方式和时间,只不过,那一天我们看不到。

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科学家确定了太阳的死亡方式和时间

太阳作为一颗恒星,或者更为准确一点来说,太阳作为一颗黄矮星,本身它并不大,所以,在生命的尾声,太阳并不会像那些大恒星一样,经历了超新星爆发之后,变成一个恒星级黑洞或者是中子星。

目前来看,太阳的年龄大约有46-50亿年的历史,从现在开始算起,一直到太阳彻底消失,结束整个生命末日之旅,大约还需要100亿年左右的时间。

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看到这里,相信会有朋友产生了质疑,因为在我们的了解之中,太阳的寿命似乎在100亿年左右,如今已经过半了,为何说太阳彻底消亡,仍然需要100亿年的时间呢?难道此前对于太阳周期的推测,并不正确吗?

答案当然不是,这是因为当太阳进入生命的尾声之后,末日的来临并不是一件很快的事情,而是需要经历不同的尾声阶段,自然,全部计算在内,也就至少需要100亿年左右的演化时间了。

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太阳的结局是什么?

我们都知道,位于主序阶段的太阳,正在越来越热,大约50亿年之后,太阳会在生命的尾声,经历第一个演化阶段——变成一颗红巨星,简单来说,这个时候的太阳,会变成一个“虚胖子”,看起来无比硕大。

当太阳变成红巨星之后,太阳系的格局也会发生巨变,因为变成红巨星的太阳,它的轨道会抵达火星,自然,包括地球在内的太阳系内侧天体,也都会在太阳膨胀的一瞬间,被太阳吞噬掉。

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红巨星阶段大约会持续数百万年,甚至更久的时间,当然,这也与恒星的质量有关,在红巨星阶段的尾声,太阳会经历新一轮的内部坍缩,这个时候,太阳就好像是一个泄了气的气球一般,会快速萎缩,最终告别红巨星阶段,进入到白矮星阶段。

在宇宙中,90%的恒星,最终结局都是变成一颗白矮星,当然,这对于它们而言,也并不是真正意义上的终点,仍然会经历新的演化。

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一直到太阳的生命燃料彻底耗尽,彻底死亡,这个时候,太阳会再次从白矮星阶段,变成行星状星云,它的直径会在1光年左右,是由各类恒星末期抛射出的尘埃和气体壳等组成,它们在宇宙中是可视的,看起来就好像是一颗颗“宇宙之眼”一样。

而在这之后,太阳或许还将再次经历一次生命的终结,因为有观点认为,在大部分恒星的演化尾声,它们最终都会变成一种假想中的天体——黑矮星,当所有恒星都变成了黑矮星或者是黑洞,宇宙中再也没有新的行星出现,这个时候,宇宙也就走到了生命的尾声。

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人类有机会看到这一切吗?

很遗憾,答案是否定的,因为即使是太阳系,人类也等不到太阳变成红巨星的那一天,因为大约10亿年之后,即使不存在温室效应,地球也会变得炙热如火,再也不适合生命居住了,因为那个时候的太阳,释放出的能量会比现在高很多,地球的平均温度也会因此达到60摄氏度左右,海水也都会干涸。

除非人类有办法,在那之前离开地球,并且离开太阳系,去往一个相对年轻的,可以存活更久的恒星系统,才有机会在50亿年后,开始逐步见证太阳的死去,并且感叹那就是我们最初的家园。

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当然,目前来看,人类能做到的可能性并不大,毕竟在宇宙中,存在着太多的不确定性,很多研究者都认为,人类甚至没有办法离开太阳系,你认为呢?

2、太阳是黄矮星吗,有多少与太阳类似的黄矮星

史上最小、密度最大的白矮星是以月球体积包裹了太阳质量的恒星遗体

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(图解:在这幅艺术创作中,白矮星ZTF J1901 1458出现在月球上方;事实上,这颗白矮星位于天鹰座,距离地球130光年。 图源:Giuseppe Parisi)

一项研究发现,天文学家可能找到了史上最小且最重的白矮星,它是缓慢冷却的恒星余烬,和月球差不多大,质量是地球的45万倍。

中等大小的恒星燃料耗尽、外层脱离后留下死星,其冷却、黯淡的核心就是白矮星,通常与地球差不多大。和大约97%的恒星一样,太阳也会在某一天变成白矮星。

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尽管太阳在宇宙中没有任何恒星伴侣,但许多恒星是成对互相绕行的。当双星的质量皆少于太阳质量的八倍,假以时日就都会发展成白矮星。

新发现的白矮星被标记为ZTF J1901 1458,它距离地球130光年,可能会是白矮星成对合并的一个例子。如果这两颗白矮星更重一些,它们就会发生猛烈的热核爆炸,也就是Ia型超新星。可是如果它们的加总质量低于某一阈值,它们就会形成一个重于二者任意一方的新白矮星。科学家们认为ZTF J1901 1458就属于这么一种情况。

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(图解:这副艺术创造构想了一对每39分钟相互绕行一次的白矮星融合燃烧形成的新的氦燃烧恒星。 图源:David A. Aguilar/哈佛史密森天体物理学中心)

“我们发现了迄今为止最重且最小的白矮星。”研究第一作者、帕萨迪纳加州理工学院(California Institute of Technology in Pasadena)天体物理学家伊拉莉亚·卡亚佐(Ilaria Caiazzo)告诉太空网(Space.com)。

这一发现是通过加州帕罗玛山天文台(Palomar Observatory)兹维基瞬变设施(Zwicky Transient Facility ,简称ZTF)实现的。ZTF每两晚对整个北方天空进行一次巡视,寻找发生闪烁、爆炸、移动或类似亮度变化的星体。研究协同作者、帕萨迪纳加州理工学院天体物理学家凯文·伯奇(Kevin Burdge)因为这颗白矮星质量极大、自旋极快而首个发现了它。

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研究者们使用了多台望远镜来分析这颗约莫一亿岁甚至更年轻的死星。他们用到了帕洛玛山天文台的海尔望远镜(Hale Telescope),凯克天文台(W. M. Keck Observatory)的凯克望远镜Ⅰ(Keck telescope),欧洲盖亚空间天文台(European Gaia space observatory),美国夏威夷大学泛星计划——全称全景巡天望远镜和快速反应系统(Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System,简称Pan-STARRS)和NASA尼尔·格雷尔斯雨燕天文台(Neil Gehrels Swift Observatory)。

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科学家们发现,这颗白矮星宽约2670英里(4300千米),稍大于直径约2158英里(3474千米)的月球。ZTF J1901 1458如此小的尺寸使它成了迄今被发现的最小白矮星,超越了此前的纪录保持者RE J0317-853和WD 1832 089,后两者的直径皆约为3100英里(5000千米)。

同时这颗新发现的白矮星质量约为太阳的1.35倍,因此可能是已发现的最重白矮星。

“最重的白矮星同时是最小的白矮星,这可能有些违背直觉。”卡亚佐说。她又补充道,受重力和其他因素的影响,白矮星越重,体积就越小。

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(图解:白矮星是致密的恒星尸体。 图源:Future)

这颗白矮星差点就超过了一般认为白矮星发生爆炸的质量阈值。“这真的是极限了,”卡亚佐说,“但凡再重一点点,它都会炸的。”

它的自转很快,每七分钟转一周。据研究人员称,它的一对前身星盘旋融合在了一起,结果ZTF J1901 1458继承了它们融合后的高速旋转状态。(已知转速最快的白矮星是EPIC 228939929,它每5.3分钟自转一周)。

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它的高转速也为它带来了强大的磁场,超过地球磁场的10亿倍。“所有这些特性——它的质量、转速和强大磁场——都表明这颗白矮星的诞生与普通的白矮星不同。”卡亚佐说。

它的质量太大了,随着核心巨大压强迫使其电子与原子核中的质子融合形成中子,它很可能进一步坍缩。“它可能会变得比月亮还小。”卡亚佐说,也许缩小到1240到1865英里(2000到3000千米)宽。

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(图解:科学家可以通过超新星残余形状判断爆炸类型。左图展现了大质量恒星坍缩为超新星时留下的不对成残余,右图展现了Ia型超新星留下的对称残余。 图源:NASA/CXC/UCSC/L. Lopez等)

卡亚佐说,如果它真的缩小了,那么在1亿到2亿年之后的某个时刻,它可能会变得不稳定,并发生Ia型超新星热核爆炸。另一种可能性是它捕获了足够多的电子,随后坍缩为一颗丰中子死星,即中子星。

“中子星是一种致密星体,同时具有太阳的质量和人类城市的大小,比这颗白矮星的情况还要极端。”卡亚佐说。

白矮星坍缩为中子星时,原子于其核心融合很可能在短短数小时或数天内释放巨量的热。“整个白矮星会迅速燃烧。”卡亚佐说。

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(图解:巨星超新星爆炸死亡,核心坍缩,其原子和电子融合产生种子,形成中子星。 图源:NASA/Dana Berry)

卡亚佐解释说,一般认为中子星是远重于太阳的恒星发生超新星爆炸时形成的。假如巨白矮星也可以坍缩为中子星,那么,可能有相当数量的中子星就是如此形成的。但如果白矮星缩小的速度赶不上其核心冷却形成固体结晶的速度,它可能就不会坍缩为中子星。

“我们不知道这种坍缩会否发生;也不知道当坍缩发生后会产生怎样的结果,”卡亚佐说,“但如果白矮星能生成中子星,那这将会是一种很普遍的中子星形成方式。”

科学家们希望未来可以通过ZTF找到更多这样的白矮星,并对白矮星整体进行分析。

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(图解:这张全天空星图展现了欧空局盖亚卫星发现的23万个白矮星。 图源:宇宙星图Gaia Sky;S. Jordan / T. Sagristà;德国海德堡大学天文学中心天文计算研究所)

“还有太多需要解决的问题,例如星系中白矮星的融合率是多大,它是否足以解释Ia型超新星的数量?”卡亚佐在声明中写道,“在这种强力的事件中产生的磁场是怎样的?白矮星的磁场强度为何会有如此显著的差异?找出大量由融合中诞生的白矮星将帮助我们解答所有这些以及更多的疑问。”

BY:Charles Q. Choi

FY:盛酒酿丸子的碗

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