
热浪当前,科学家指出,50亿年后,太阳将变成一颗被称为“白矮星”的恒星残骸。研究人员最近发现,当恒星达到红巨星阶段时,它们会逐渐膨胀,最终抛射出外层物质,只留下一个密度极高的恒星残骸,称为“白矮星”。太阳大约在50亿年后也会经历这种转变。
太阳是一颗位于太阳系中心的黄矮星。它看起来比其他恒星更大更亮,仅仅是因为它距离地球更近。在最近的一项研究中,加州理工学院的研究人员考察了恒星生命的终结,更具体地说是红巨星阶段。红巨星阶段是恒星演化过程中的一个关键阶段,始于恒星核心氢耗尽并发生坍缩之时。他们发现,当像太阳这样的恒星进入红巨星阶段时,它们会喷射出大量的等离子体团,并接收到一个方向相反的相应脉冲。
随着外层核聚变的持续进行,这些外层逐渐膨胀,导致恒星的半径膨胀至原先的100倍。最终,这些外层会被完全抛射出去,只留下极其致密的恒星残骸,即所谓的“白矮星”。科学家认为,太阳本身也将在大约50亿年后经历这一转变,膨胀至火星轨道,并吞噬包括地球在内的内层岩质行星。
恒星需要数十万年的时间才能演化成白矮星
据研究员吉姆·富勒(Jim Fuller)称,一颗恒星在演化成白矮星之前,会在数十万年的时间里经历大约一万次微小的脉冲。他指出,这些脉冲是由红巨星喷射等离子体碎片引起的。“在这个模型中,物质团块会从肥大恒星的表面无序且不对称地喷射出来,”他解释道,并补充说,“每次喷射发生时,恒星都会受到一个方向相反的微小脉冲。正如牛顿所说,每一个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力。” 这些等离子体团块随后会随机地向各个方向喷射出去。
但它们仍然对这颗红巨星施加着巨大的作用力,数学家称这种现象为“随机游走”。专家解释说,这就像抛硬币决定向北还是向南,但最终还是会偏离初始位置。吉姆·富勒测算出,对于一颗红巨星而言,这种随机游走会转化为以大约3540公里/小时的速度沿随机方向运动。
恒星演化
不伴有壮观爆炸 Space.com 指出,中等大小的恒星演化成白矮星的过程中,由于没有发生爆炸,因此这一过程并不那么壮观。然而,加州理工学院的研究员卡里姆·埃尔-巴德里 (Kareem El-Badry) 的研究表明,当一颗恒星演化成白矮星时,非常遥远的双星系统出现频率会降低。一种可能的解释是,红巨星阶段经历的反复震动最终会使这些结合力较弱的双星系统分离。
“如果双星系统的轨道速度小于抛射速度,那么大质量双星系统就会失去引力束缚,”吉姆·富勒解释道。他的模型还揭示了一种天文学家尚未了解的现象。事实上,他预测,在某些情况下,红巨星的抛射可能会导致它撞击伴星,并在碰撞时引发剧烈的爆炸。