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恒星也有寿命,最大质量的恒星和最小质量的恒星,谁的寿命更长?

夜空里亮闪闪的光点总让人觉得永恒。但恒星其实和世间万物一样拥有自己的寿命。并且,恒星的寿命和质量成反比,质量越大的恒星,

夜空里亮闪闪的光点总让人觉得永恒。但恒星其实和世间万物一样拥有自己的寿命。并且,恒星的寿命和质量成反比,质量越大的恒星,反而活得越短。

氢核聚变,是恒星持续发光发热的核心动力。在极高温度和压力下,氢原子核聚合成氦,释放出的能量支撑着恒星的光芒。这种能量产生的强度,完全由恒星的质量决定。

体积庞大亮度惊人的质量达太阳20倍的参宿四,表面温度能到数万度。但核心引力极强,源于恒星巨大的质量,温度和压力也随之飙升,核聚变反应变得异常猛烈。快速消耗氢燃料,就像一场火力全开的燃烧,哪怕燃料储备更多,也架不住消耗速度太快。几百万到几千万年,通常是这类恒星的寿命,仅约1000万年,是盾牌座UY的寿命,在138亿年的宇宙尺度上,确实只是一瞬间。最终它们会以超新星爆发收尾,留下黑洞或中子星。

很多时候,过于耀眼的存在往往难以长久。恒星界的巨星用极致的光芒换来了短暂的生命周期,这一点和生活中某些急于求成的状态很像,追求瞬间的辉煌,往往会透支长远的存在。

太阳的8%到50%,是红矮星的质量范围,表面温度低,亮度也弱。肉眼几乎看不到红矮星偏低的表面温度和微弱的亮度。但正是这份低调,让它们拥有了惊人的长寿。质量小意味着核心引力弱,温度和压力适中,极其缓慢地进行着核聚变反应。慢慢消耗着氢燃料,加上内部对流充分,氦能不断混合到外层,氢燃料利用率大大提高。预计寿命能到4万亿年,距离我们最近的红矮星比邻星,是太阳的400倍。宇宙至今才138亿年,所以现在所有红矮星都还处在青年时期。

突然想到,我们日常提倡的节能,红矮星早就践行了百亿年。不追求瞬间的高光,而是缓慢释放能量,反而实现了寿命的最大化。这种生存智慧,放在宇宙尺度上依然适用。

质量约2×10³⁰千克的中等质量恒星,是我们的太阳,寿命大概100亿年。太阳现在已经燃烧了46亿年,正处于稳定的中年期。50亿年的时光,还在太阳的未来里。之后它会膨胀成红巨星,抛掉外层物质,最终留下一颗致密的白矮星,慢慢冷却。

恒星寿命的规律,被天文学家明确了。质量越大,寿命越短,质量越小,寿命越长。参宿四这类大质量恒星只有数百万到数千万年寿命,太阳这样的中等质量恒星有100亿年,数千亿年甚至上万亿年,红矮星则能活到。

这个规律打破了越大越好的固有认知。很多时候,规模和速度并不是衡量价值的唯一标准。不可替代的意义,同样属于这种慢而久的存在,红矮星虽然不起眼,却能在宇宙中长久存在,见证更多宇宙变迁。

如果把宇宙比作一场漫长的电影,大质量恒星就是惊艳登场的客串演员,戏份虽短却让人印象深刻,红矮星则是全程在场的观众,默默见证着剧情的起承转合。我们的太阳,刚好是那个戏份充足、表现稳定的主角,给了地球生命演化的足够时间。

恒星的生命周期里是宇宙的基本法则。大质量恒星的短暂璀璨,小质量恒星的长久宁静,太阳的中庸稳定,都是自然选择的结果。宇宙的多样与精彩,由这些不同的生命轨迹塑造,也为地球孕育生命提供了绝佳条件。