当恒星死亡时会发生什么？ | Discover Magazine

恒星是我们天空中最容易辨认的天体之一。它们照亮黑暗，点缀着银河系。恒星诞生于尘埃云中，最终形成一团在天空中燃烧得明亮的巨大气体和化学物质。但最终，所有恒星，无论大小明亮，都必须死亡。

恒星的寿命有多长？

例如，太阳是一颗拥有45亿年历史的恒星，它还将继续存在100亿年。太阳通过氢和氦的核聚变反应发光。总有一天，太阳核心的氢会耗尽，并开始熄灭。

根据NASA的说法，太阳将不再有足够的热量来对抗引力，结果它将变成一个从上方燃烧的炽热的红球，最终吞噬地球。根据NASA的说法，“（太阳的）大气层将笼罩地球，我们的星球将在熊熊烈火中被毁灭。”

太阳的坍缩需要数十亿年，但同样具有戏剧性。一旦引力导致恒星自身坍缩，它还需要1亿年才能收缩并形成一个持久的红云。最终，大约1000万年后，只留下一个由碳和气体组成的热核心，形成一个“行星状星云”。随着恒星的进一步熄灭，它将缩小成一颗白矮星。

然而，尽管从我们的视角来看太阳似乎巨大，但它在恒星的尺度上只算婴儿。而更大的恒星则以更响亮的爆炸结束生命。例如，比太阳亮10倍的大质量恒星死亡会引发超新星爆发，这是人类有史以来见过的最大规模的爆炸。超新星爆炸发生在几秒钟内。

根据NASA的说法，超新星恒星被认为是“垂死恒星的最后一次辉煌”。一颗巨大恒星核心燃烧的核燃料产生的热量、压力和能量如此之大，以至于恒星无法像小型恒星那样坍缩，因为其核心的巨大压力仍在与向内挤压的引力抗衡。

最终，就像小型恒星一样，超新星恒星的燃料也会耗尽，引力将成功压垮恒星的核心。这一过程发生得如此之快，以至于会在整个星系中产生强烈的冲击波。它甚至可能导致黑洞的形成，当引力如此之强，连光都无法逃逸时，黑洞就成为太阳系中最致密的部分。

2022年11月，哈勃太空望远镜捕捉到了110亿年前发生的一次超新星爆发，当时宇宙的年龄只有现在的五分之一。望远镜能够捕捉到爆炸不同阶段的图像，显示出它从热到冷的演变过程，从明亮的蓝色到红色的图像，然后才熄灭。这是我们第一次能够目睹一颗巨大恒星的死亡。

超新星爆发不仅仅是因为它们是垂死恒星的终结。它们也为未来的恒星提供了完美的孕育场所。没有它们，宇宙将没有构成地球生命所需的碳或氧。恒星诞生，然后死亡，但在两者之间，它们神奇地照亮了头顶的天空。