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白矮星、中子星、黑洞,這些並非恆星的最終形態,變化還會發生

恆星在其晚年的時候,會依據自身質量的不同而最終坍縮成為一顆白矮星、中子星或者黑洞,我們很少會提及在這之後還會發生什麼,我們理所當然的認為這些就是恆星最終的形態。

事實真的是這樣嗎?白矮星、中子星、黑洞,這些真的是恆星的最終形態嗎?它們之後是否還會發生變化?白矮星、中子星和黑洞,這三種天體雖然在質量上相距甚遠,但在成因和特性上卻極為相似。它們的前身都是恆星,像太陽這樣的黃矮星,由於質量有限,所以在氫元素耗盡之後會因為氦閃現象而逐漸膨脹成為一顆紅巨星。

紅巨星的體積可以達到原有恆星體積的幾千萬倍,如果太陽膨脹為一顆紅巨星,那麼連地球軌道也會被其吞沒。

如果恆星的質量更大一些,質量達到太陽的8倍以上30倍以下,那麼它的主序星階段結束之後會經歷一次壯闊的超新星爆發,其亮度就是在幾千光年以外也可以看得到,不過這個過程非常快,爆發過後,一顆嶄新的中子星就會應運而生了。如果恆星的質量再大一些,達到太陽質量的30倍以上,那麼超新星爆發過後所形成的就不會是一顆中子星,而是一個黑洞。無論白矮星、中子星還是黑洞,它們是由恆星坍縮而來,所以都有著極高的密度。

所以不僅是黑洞可以吞噬物質,同樣具有極高密度和引力的白矮星和中子星一樣也可以。

既然能夠吞噬物質,那麼變化就一定還會發生。讓我們從白矮星說起。由於恆星本身物質構成的不同,所形成的白矮星成分也存在著差異。有些白矮星的主要成分是碳和氧,這樣的白矮星隨著不斷吞噬宇宙中的物質,質量不斷增加,天文學家認為碳氧白矮星的質量如果達到太陽的1.4倍,那麼就極有可能會發生一次la型超新星爆發,不過爆發之後並不會變為一顆中子星,而是會灰飛煙滅。而如果白矮星的主要成分是氧氖鎂,那麼在超新星爆發過後很可能就會成為一顆中子星。

中子星同樣會不斷吞噬物質,當中子星的體積達到太陽質量三倍以上的時候,會再次發生超新星爆發,爆發過後一個新的黑洞就誕生了。

白矮星和中子星要想通過質量累積而形成這種蛻變其實並不是一件容易的事情,它們與黑洞不同,由於其本身引力不能與黑洞相比,而宇宙間的物質密度又比較稀疏,所以這種吞噬轉變的過程往往要經歷很長的時間,除非有大質量的恆星向其靠近,與其融為一體,如此能夠大大縮短這種蛻變到來的時間。既然白矮星和中子星都有可能變化為黑洞,那麼黑洞是否就是恆星的最終形態呢?

黑洞擁有強大的吞噬能力,但這種吞噬能力並不是無限的。

參考白矮星的變化過程,很多科學家認為隨著黑洞質量的增加,最終黑洞也會發生爆炸。在黑洞的視界範圍之內,強大的引力導致所有物質會無限坍縮下去,所以在黑洞的中心很有可能就是一個擁有無限密度的奇點,黑洞爆炸也就是奇點爆炸,而隨著奇點的爆炸,所有物質又會再次噴涌而出。想一想,我們的宇宙也是由一個奇點爆炸而生的,難怪有科學家猜想我們很可能就是生活在一個黑洞里。而宇宙中所見的黑洞在爆炸後也可能再形成一個新的宇宙。不論怎樣,黑洞並不是恆星的最終形態。


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