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宇宙中数量最多的恒星,熬走所有大恒星,红矮星为何万亿年不灭

宇宙探索 2026-02-28 菜科探索 +
简介:南门二 这是一颗在海南岛那里才能看见的恒星。

相传郑和下西洋时曾经用它作为航海的指引星。

这颗恒星的名字叫做南门二。

南门二又叫做半人马座α星,距离地球4.37光年。

它是一个由三颗恒星组成的三体世界,是距离太阳最近的恒星系统。

在这三颗恒星中,有一颗我们肉眼根本无法看到却是离我们太阳系最近的恒星。

这颗恒星就是距离地球4.24光年的比邻星

【菜科解读】

宇宙中数量最多的恒星,熬走所有大恒星,红矮星为何万亿年不灭?

南门二

这是一颗在海南岛那里才能看见的恒星。

相传郑和下西洋时曾经用它作为航海的指引星。

这颗恒星的名字叫做南门二。

南门二又叫做半人马座α星,距离地球4.37光年。

它是一个由三颗恒星组成的三体世界,是距离太阳最近的恒星系统。

在这三颗恒星中,有一颗我们肉眼根本无法看到却是离我们太阳系最近的恒星。

这颗恒星就是距离地球4.24光年的比邻星(半人马座α星C)。

宇宙中数量最多的恒星,熬走所有大恒星,红矮星为何万亿年不灭?

南门二和比邻星

之前我们了解的最多就是红巨星、红超巨星这类的恒星。

它们是恒星届的显眼包,体积巨大,动不动就装上几亿个太阳,很容易引起我们的注意。

比邻星是一颗红矮星。

这类恒星非常的低调。

灿烂的星空中看不到它们的身影。

那么红矮星有哪些神奇之处呢?关于红矮星,我们今天来聊点不一样的。

什么是红矮星?红矮星是一类质量小于太阳一半的恒星。

它们的表面温度较低,介于1700~3500K(热力学温度0K=-273.15℃)。

它们发出偏红色的光芒。

在恒星的光谱类型上属于M型。

宇宙中数量最多的恒星,熬走所有大恒星,红矮星为何万亿年不灭?

红矮星

就拿比邻星来说吧!比邻星的质量大约是太阳的八分之一,也就是差不多125个木星的质量;

直径约20万公里,大约是太阳直径的七分之一。

它的表面温度为2770℃,大约是太阳表面温度的一半,光度不到太阳的2‰。

因而,即使它是距离太阳最近的恒星,我们在地球上还是无法用肉眼看到它。

红矮星是质量最小的一类恒星。

如果我们把木星的质量增加70倍,它就会变成一颗红矮星。

目前已知的最小的恒星叫做J0523。

它的质量约为太阳的十四分之一,相当于77个木星的质量,其直径只有12.5万公里,甚至比木星还要小。

这颗恒星也是一颗红矮星。

宇宙中数量最多的恒星,熬走所有大恒星,红矮星为何万亿年不灭?

太阳和比邻星、J0523

虽然红矮星的质量很小,但是它的数量却是宇宙中最多的。

据科学家估计,在我们的银河系中红矮星占到了恒星总数量的四分之三。

这是有多少颗红矮星呢?若以银河系中最少有1000亿颗恒星计算,银河系中的红矮星就多达750亿颗。

据统计,在太阳周围20光年的范围内一共有47个恒星系统的70颗恒星。

这其中的红矮星就多达42颗。

由此可见,银河系乃至整个宇宙都是红矮星的天下。

你觉得这种说法很夸张吗?即使现在你觉得这个说法不靠谱,但是在遥远的未来宇宙就是这样的。

原因在于红矮星的长寿。

它能熬走所有质量比它大的恒星,年老的甚至是新生的。

宇宙中数量最多的恒星,熬走所有大恒星,红矮星为何万亿年不灭?

红矮星

自从恒星诞生的那一刻起,氢元素便在恒星内部极高的压力和温度下开始了核聚变反应。

质量越大的恒星,内部的氢元素的核聚变反应就越快,恒星的生命也就越短。

一些质量比太阳大许多被的恒星寿命往往只有几亿年甚至是数千万年。

而质量小的红矮星却恰恰相反。

红矮星的质量很小,通常小于太阳的0.5倍。

这样它们内部的温度和压力都比较低。

红矮星内部的氢燃烧速度很缓慢。

因此,宇宙中红矮星寿命长的惊人。

就拿比邻星来说吧!比邻星是一颗比太阳还要古老的恒星。

它已经在宇宙中慢悠悠的燃烧了大约48.5亿年。

科学家预计,它还可以这样燃烧4万亿年!比邻星能燃烧4万亿年,还不算什么。

一颗只有太阳十分之一质量的红矮星寿命可以达到惊人的10万亿年。

想想看,红矮星超万亿年的寿命可以熬走多少代大质量恒星啊!毫无疑问,遥远未来的宇宙必定是红矮星的天下。

它们可是宇宙中最后熄灭的一批恒星。

宇宙中数量最多的恒星,熬走所有大恒星,红矮星为何万亿年不灭?

比邻星和木星比较

那么红矮星是如何度过它漫长的一生的呢?跟大质量的恒星有所不同,红矮星不会变成红巨星,也不会超新星爆发。

它会慢悠悠的燃烧自己内部核心处的氢燃料。

一些小质量的红矮星甚至会在整个恒星内部产生对流。

这样的红矮星内部不会产生氦核,而是将产生的氦通过对流送到了恒星的各个区域。

随着时间的推移,红矮星里面的氦越来越多,而氢原子之间碰撞的机会就越来越少了。

宇宙中数量最多的恒星,熬走所有大恒星,红矮星为何万亿年不灭?

白矮星

此时的红矮星温度开始变得越来越低,向外的热辐射压力开始变小。

于是红矮星因为自身的引力开始收缩,并且变得越来越暗,就像一块即将熄灭的煤块一样。

当一整颗红矮星上的元素几乎全部变成了氦时,它的核聚变就停止了。

这时候的红矮星发生坍缩变成了一颗由氦组成的白矮星。

一颗红矮星就这样熄灭了。

说起来简单,可是这个过程可能会长达数万亿年。

红矮星的一生真的是漫长且枯燥啊!大家说是这样吗?一起聊一聊吧!

想知道科学家是如何知道恒星寿命的,可以看看这篇文章哦!

恒星的寿命计算

天文学家重建星系演化史

## 艺术家构想图展示了巨型螺旋星系NGC1365与一个较小伴星系发生碰撞并逐渐并合的过程,这一过程激发了剧烈的恒星形成活动,并导致气体及重元素的重新分布。

天文学家运用一种新型空间考古学技术,通过分析星系气体中的化学特征,重建了NGC1365在漫长宇宙历史中的演化历程。

图片来源:MelissaWeiss/哈佛史密松天体物理中心 通过分析遥远星系的化学指纹,天文学家重建了其长达120亿年的演化历程。

这一新方法有助于揭示星系——包括银河系在内——在宇宙时间尺度上是如何形成的。

由哈佛史密松天体物理中心领衔的一支天文学家团队,首次将星系考古学方法应用于银河系以外的星系,以揭示其演化历史。

该方法通过分析空间中遗留的化学特征,重建星系的形成与演化过程。

这项研究成果发表于《自然天文学》杂志,提出了一种强大的新方法,用于重建遥远星系的演化历史。

该研究还有助于确立一个名为星系考古学的新兴研究领域。

这是我们首次在银河系以外的星系中,以如此精细的程度应用化学考古学方法。

论文第一作者、哈佛大学教授兼天体物理学中心主任丽莎凯利说,我们希望理解自身起源:银河系是如何形成的?我们今天呼吸的氧气又是如何产生的? 利用化学指纹绘制星系地图 为开展此项研究,研究人员使用了TYPHOON巡天项目的数据,这些数据由拉斯坎帕纳斯天文台的伊雷内杜邦望远镜采集。

他们聚焦于NGC1365——一个从地球视角看呈正面朝向的邻近旋涡星系,这种朝向使其细节更易于观测。

这使得研究团队能够分离并分析其中正在形成新恒星的各个区域。

年轻的炽热恒星发出强烈的紫外光,激发周围气体。

这一过程使氧等元素产生特征性的窄谱线。

通过分析这些光谱模式,科学家能够研究元素在星系中的分布情况。

天文学家长期以来一直知道,星系中心往往含有更高浓度的氧等重元素,而外围区域则较少。

这些分布模式受到多种过程的影响,包括恒星形成和超新星爆发的时间与位置、气体在星系内外的流动,以及与其他星系过去的相互作用。

螺旋星系NGC1365的六幅视图,源自其光谱测光数据立方体,该数据立方体由TYPHOON巡天项目获取。

最左侧为宽带图像,通过平衡B(蓝)、V(可见光)和R(红)波段的连续谱图像,近似呈现人眼所见的星系外观。

其右侧为窄带图像,从TYPHOON数据立方体中提取,中心波长对准电离氢的Hα谱线。

单个HII区清晰可见,这些区域由炽热、高光度的O型与B型恒星提供能量,勾勒出两条宏伟的旋臂结构。

接下来的三幅图像为分别以其他诊断性发射线(氮、硫以及三种诊断线的合成图像)为中心的数据切片。

最后一幅图展示了NGC1365经颜色编码的视向速度场。

致谢:B.Madore,卡内基科学研究所天文台 重建120亿年的星系演化历程 通过追踪NGC1365中氧含量的空间分布变化,并将观测结果与Illustris项目提供的先进数值模拟进行比对,研究团队得以重建该星系数十亿年来的演化历程。

这些模拟涵盖了气体运动、恒星形成、黑洞活动以及化学成分演化等关键物理过程,时间跨度从宇宙早期延续至今。

他们的分析表明,该星系的中心区域形成较早,并迅速富集了氧元素。

相比之下,外围区域则通过数十亿年间与多个矮星系的反复碰撞逐渐演化而成。

外侧的旋臂似乎形成时间较晚,很可能是由这些并合事件带来的气体和恒星逐步构建起来的。

看到我们的模拟结果与另一个星系的数据如此接近,非常令人兴奋,哈佛大学天体物理学家、哈佛史密松天体物理中心的天文学家拉尔斯赫尼格说。

这项研究显示,我们在计算机上模拟的天文学过程正在数十亿年间塑造着像NGC1365这样的星系。

一种理解星系的新工具 总体而言,研究结果表明NGC1365最初是一个相对较小的系统,随后通过多次与较小邻近星系的并合,逐渐演化成一个巨大的旋涡星系。

凯利表示,这项工作展示了星系气体中的化学特征如何揭示其过往历史,从而确立了河外星系考古学作为天文学中一种有价值的新工具。

这项研究很好地展示了理论如何直接助力观测工作。

我认为,这项研究还将影响理论研究者与观测研究者之间的协作方式,因为该项目中理论研究与观测工作各占一半,二者缺一不可。

唯有理论与观测紧密结合,才能得出这些结论。

这对银河系意味着什么 研究NGC1365等与银河系具有相似特征的星系,有助于科学家更深入地理解银河系的起源,并判断其演化历史在宇宙中是否具有代表性或属于特例。

所有旋涡星系都是以相似的方式形成的吗?凯利问道,它们的形成过程是否存在差异?它们现在的氧元素分布在哪里?我们的银河系在哪些方面有所不同,或者是否具有独特之处?这些问题正是我们想要解答的。

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  来源:Spaceweather   版权:Kevan Hubbard   翻译:AI*   *:此为机器(deepseek)翻译且未人工审核,可能有不通顺的地方。

  【相关知识】   天文学是一门研究天体和天文现象的自然科学。

它使用数学、物理和化学来解释它们的起源和演化。

天文学的研究对象包括:行星、卫星、恒星、星云、星系和彗星等天体,以及超新星爆炸、伽马射线暴、类星体、耀变体、脉冲星和宇宙微波背景辐射等天文现象。

更通俗地说,天文学研究起源于地球大气层之外的一切事物。

宇宙学是天文学的一个分支,从整体上研究宇宙。

  发布时间:2026年03月17日17时55分48秒 -->

宇宙中数量最多的恒星,熬走所有大恒星,红矮星为何万亿年不灭

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