很多人知道，恒星死後會(hui) 留下白矮星、中子星等屍骸，而且這些屍骸一個(ge) 比一個(ge) 厲害。但既然是屍骸，為(wei) 啥還有那麽(me) 大能量，還能夠發光發熱，甚至比恒星原來溫度還高呢？今天我們(men) 就一起來探討這個(ge) 話題。

先簡單說下恒星是什麽(me)

恒星是宇宙中最多的天體(ti) ，其總質量占有可見物質的99.9%以上。我們(men) 仰望星空，看到星星99.99%都是恒星。恒星是自己發光發熱的天體(ti) ，是行星的母星。

所有的行星都是恒星形成過程剩下的渣滓組成，如我們(men) 太陽係，隻有太陽一顆恒星，其質量就占有了整個(ge) 太陽係的99.86%，八大行星和所有大大小小天體(ti) 加起來，才占據了整個(ge) 太陽係質量的0.14%。行星自身不發光，主要靠吸收恒星輻射提升溫度。

恒星有大有小，像太陽這樣的恒星屬於(yu) 中小質量恒星，最小的恒星質量隻有太陽的8%，而最大的恒星質量有太陽的200倍。

再小再大的恒星一般很難存在，這是因為(wei) 天體(ti) 質量沒有達到太陽的8%，核心就很難獲得啟動核聚變的溫度和壓力，就無法發光發熱；而大於(yu) 太陽質量200倍的恒星，劇烈核聚變的輻射壓與(yu) 巨大質量的引力壓很難保持平衡，由此恒星極不穩定，會(hui) 不斷向太空拋撒外圍物質。

恒星的壽命和歸宿

恒星壽命是以質量來確定的，質量越小，壽命越長；質量越大壽命越短。這是因為(wei) 恒星質量越大，核心壓力和溫度越高，核反應就越激烈，燃燒得就越快，反之就越慢。最大質量恒星壽命隻有幾百萬(wan) 年，而最小質量恒星壽命超過萬(wan) 億(yi) 年。

恒星也有生有死，質量不同的恒星，死法也不同。恒星的死法大致有四種，死去的恒星殘骸（也可叫屍骸）也有4種，即黑矮星、白矮星、中子星、黑洞。

這幾種屍骸一個(ge) 比一個(ge) 厲害，黑洞是頂級老大，是恒星死後最厲害的厲鬼，對宇宙中的一切通吃，就連這些屍骸也不會(hui) 放過。

不過黑洞的無限引力範圍是與(yu) 質量成正比的，隻要不去惹它，不進入其極端引力範圍，還是比較安全的。

黑矮星是很多恒星的最終歸宿。

宇宙中最多的恒星叫紅矮星，這種恒星質量小，溫度和亮度相對較低。紅矮星質量一般在太陽的8%～50%之間，如果沒到太陽質量的8%，天體(ti) 核心達不到啟動核聚變的溫度和壓力，就隻能成為(wei) 褐矮星或行星；質量再大的恒星，就類似太陽了。

這種小質量恒星由於(yu) 中心壓力和溫度相對較低，核反應比較溫和，消耗燃料相對較小，因此一生不會(hui) 發生什麽(me) 劇烈變化，隻是將核心燃料慢慢消耗完就熄滅了，熄滅後的屍骸就叫黑矮星。

根據紅矮星質量大小，壽命可達千億(yi) 年乃至數萬(wan) 億(yi) 年，而宇宙至今才誕生138億(yi) 年，因此迄今為(wei) 止，所有的紅矮星還正值青壯年呢，沒有一個(ge) 紅矮星變成了黑矮星。

白矮星和中子星是大中型恒星的屍骸，形成後已經沒有了新的能量產(chan) 生，就會(hui) 慢慢冷卻，最終能量消耗殆盡，也會(hui) 變成一個(ge) 黑矮星。這個(ge) 過程約需100~200億(yi) 年。

由此，在宇宙中還沒有發現黑矮星。

白矮星是中等質量恒星的屍骸。

一般認為(wei) ，太陽0.8倍以上，8倍以下的恒星，包括太陽，其在生命後期會(hui) 發生紅巨星膨脹，最後硝煙散盡，外圍物質全部飄散到了太空，剩下中心一個(ge) 致密的核，這個(ge) 核就是白矮星。現在在宇宙發現了很多白矮星，距離我們(men) 8.6光年的天狼星，就是由一顆藍矮星和一顆白矮星組成，藍矮星質量是太陽2倍多，白矮星和太陽質量差不多，但其個(ge) 頭隻有地球大小。

因此白矮星是一種高密度天體(ti) ，密度可達到1~10噸/cm^3，白矮星表麵溫度剛形成時在10000℃左右，會(hui) 發光，但光度較小，隻有太陽光度的約千分之一到萬(wan) 分之一，加上體(ti) 積很小，因此稍遠就看不到。

恒星比白矮星體(ti) 積和亮度都大許多，但現代最好的天文望遠鏡也很難看到其圓麵，隻能看到一個(ge) 亮點。白矮星比恒星小，亮度又弱，因此就更難觀測到了。尤其是在雙星係統，主星的光芒會(hui) 遮蓋住白矮星暗弱之光，就更難看到了。

因此對白矮星的觀測，一般是通過光譜分析得到的，或者用星冕儀(yi) 等特殊設備，將主星光芒遮擋住，才能勉強看到一些距離較近的白矮星亮點，如天狼星B。

因為(wei) 宇宙中中小質量恒星很多，死後的遺骸就是白矮星，現在宇宙壽命已經有138億(yi) 年了，應該有很多白矮星，有人估計，白矮星的數量占恒星總數的3~10%之間。現在發現的白矮星已經有1000餘(yu) 顆，1982年出版的白矮星星表，就列舉(ju) 了距離太陽不遠，銀河係中的488顆白矮星。

白矮星既然是屍骸，為(wei) 什麽(me) 還有光和熱？

白矮星核心的核聚變早已熄滅，已經不產(chan) 生能量，但為(wei) 什麽(me) 還會(hui) 發光發熱呢？這是因為(wei) 白矮星本身就是原恒星的星核，星核本來就比原恒星表麵溫度高很多，比如太陽表麵溫度約6000度，核心溫度為(wei) 1500萬(wan) 度。而且在後續不斷升級的氦核聚變過程，核心溫度還會(hui) 上升到數億(yi) 度，這樣，當外圍物質硝煙散盡，留下中心的碳核時，隻是繼承了原恒星的溫度。

白矮星剛形成時，表麵溫度比原恒星更高，達到上萬(wan) 度，核心溫度保持在上千萬(wan) 度。這些溫度會(hui) 源源不斷地輻射出來，於(yu) 是就還有光和熱輻射。但由於(yu) 不再有能量產(chan) 生，白矮星會(hui) 慢慢冷卻，但這個(ge) 冷卻時間很長。冷卻後的白矮星殘骸也叫黑矮星。

白矮星質量一般在太陽的0.2~1.44倍以內(nei) ，根據不同質量的白矮星，其冷卻年限不同，一般需要100~200億(yi) 年。當白矮星完全冷卻後，其高密度碳就形成結晶，成為(wei) 一個(ge) 巨大的鑽石星球。但此“鑽石”可不是地球鑽石，密度達到10噸/cm^3，一個(ge) “鑽石”戒指會(hui) 像一個(ge) 鐐銬把你牢牢固定在某個(ge) 位置。

中子星是大質量恒星的屍骸

中子星是質量為(wei) 太陽8倍以上到30倍以下恒星的殘骸。太陽質量8倍以上的恒星，核心溫度和壓力會(hui) 導致從(cong) 氫到鐵以下的一係列核聚變發生，最終在核心形成一個(ge) 鐵球，核聚變熄滅後，恒星外殼的引力坍縮以亞(ya) 光速撞擊鐵核，形成幾乎相同速度的反彈激波，兩(liang) 股力量的碰撞，導致熱核失控，就會(hui) 以超新星爆發的方式結束自己的壽命。

如果核心殘留質量超過了太陽的1.44倍，超新星大爆炸後就會(hui) 留下一顆中子星屍骸。

中子星是非常極端的天體(ti) ，質量達到太陽的1.44~3倍，而半徑隻有10千米左右，因此密度可達1~10億(yi) 噸/cm^3，表麵重力是地球的上萬(wan) 億(yi) 倍，表麵壓強達到恐怖的10^28倍地球大氣壓，逃逸速度達到1萬(wan) ~15萬(wan) 千米/s，磁場強度可達1~20萬(wan) 億(yi) Gs（而地球才0.7Gs，太陽才1000~4000Gs）。

中子星剛誕生時表麵溫度可達百萬(wan) 度，核心溫度可達萬(wan) 億(yi) 度。由此，中子星會(hui) 不斷向太空發出強烈的能量輻射，強度達到太陽的100萬(wan) 倍。中子星繼承了原恒星的角動量，體(ti) 積縮得很小，因此旋轉非常快，有的每秒數千轉。

中子星極強的磁場會(hui) 從(cong) 磁極不斷發射強射電波束，而中子星的磁極和自轉軸不重疊，因此其旋轉起來射電波束就像燈塔一樣的在太空中掃描，有的掃過地球，這些極有規律的脈衝(chong) 信號就被人類安裝的射電望遠鏡所捕捉，這顆中子星就被稱為(wei) 脈衝(chong) 星。

迄今為(wei) 止，人類發現的中子星和脈衝(chong) 星已經有數千顆，“中國天眼”（安裝在貴州的500米口徑球麵射電望遠鏡，簡稱FAST），正式運行才1年多，就已經捕捉到了數百顆脈衝(chong) 星。

中子星的能量也是原恒星能量的殘留，慢慢冷卻後也會(hui) 變成一顆黑矮星。

黑洞是超大質量恒星的屍骸

黑洞是超大質量恒星死亡後留下的殘骸，原恒星質量至少需要太陽的30倍以上（有的認為(wei) 需要40倍以上）。這類恒星由於(yu) 中心壓力和溫度極高，最終和形成中子星的原恒星一樣發生熱核失控，以超新星大爆發結束自己的一生。

由於(yu) 這種超大質量恒星的引力坍縮壓力和溫度更高，核心質量留下的也更大，就會(hui) 坍縮成一個(ge) 黑洞，這個(ge) 黑洞質量在太陽的3倍以上。

黑洞可以說是恒星的頂級屍骸，是通吃一切的厲鬼。進入黑洞的所有物質都坍縮到核心那個(ge) 無限小的奇點上，這個(ge) 奇點會(hui) 在周圍形成一個(ge) 無限曲率的球形空間，這個(ge) 空間的大小與(yu) 黑洞質量成正比，叫黑洞視界或史瓦西半徑。

史瓦西半徑的計算方法為(wei) R=2GM/C^2，根據這個(ge) 公式，一個(ge) 質量為(wei) 太陽3倍的黑洞，其史瓦西半徑約9000米。在這個(ge) 半徑9000米的球狀空間，任何天體(ti) 靠近，不管這個(ge) 天體(ti) 的質量有多大，都隻能被黑洞所吃掉，最後一點骨渣子也不剩。

黑洞很貪婪，永遠吃不飽。

黑洞吃掉一切天體(ti) 和物質後，質量就會(hui) 越來越大，史瓦西半徑也與(yu) 質量成正比的擴大。人類已經發現宇宙最大的黑洞叫SDSS J073739.96+384413.2，其質量達到太陽的1040億(yi) 倍，史瓦西半徑達到3120億(yi) 千米。這個(ge) 黑洞還在不斷地吞噬著恒星物質，繼續壯大自己。

黑洞對所有的能量都吞到自己那個(ge) 奇點上，就像貔貅隻吃不拉，進入視界後，連光也無法逃逸，因此黑洞本來是無法看到的。

但由於(yu) 黑洞存在著質量、電荷、角動量，一旦有星際物質靠近了視界，就會(hui) 被黑洞捕捉，往中心拉扯，而靠近的物質由於(yu) 黑洞角動量的帶動，轉速非常快，可達一半光速甚至接近光速，因此就會(hui) 碰撞激發出巨大能量，發出耀眼的可見光和能量射線。

強大的能量噴流，還會(hui) 從(cong) 黑洞自轉軸兩(liang) 端以接近光速發射到太空，在X波段產(chan) 生熾熱光芒。黑洞視界就是可見和不可見的分界線，所有物質在黑洞視界外都是可見的，一旦進入了視界，就化為(wei) 烏(wu) 有，隻能看到一個(ge) 黑咕隆咚的無底洞。

這樣，人們(men) 就可以通過光學和射電、射線望遠鏡觀測到黑洞，並能夠計算出它的質量。

恒星屍骸還會(hui) 借屍還魂，升級為(wei) 黑洞。

由於(yu) 白矮星和中子星都是極端天體(ti) ，靠近它們(men) 的恒星等天體(ti) ，都要自認倒黴，會(hui) 被它捕捉和拉扯撕碎漸漸吃掉。白矮星和中子星通過吸積這些天體(ti) 物質，就會(hui) 不斷壯大自己，當它們(men) 的質量到達某個(ge) 臨(lin) 界點時，就會(hui) 發生蛻變，成為(wei) 更高一層的屍骸。

這兩(liang) 個(ge) 臨(lin) 界點一個(ge) 叫錢德拉塞卡極限，一個(ge) 叫奧本海默極限。

白矮星的臨(lin) 界點是1.44倍太陽質量，叫錢德拉塞卡極限，當白矮星質量達到這個(ge) 極限時，依靠電子簡並壓就再也無法支撐自身形態，這時會(hui) 有兩(liang) 種歸宿：一種是通過超新星大爆發，將自身炸得粉碎，成為(wei) 一片星雲(yun) ；還有一種就是繼續坍縮成為(wei) 一顆中子星。

而中子星通過吸積，達到奧本海默極限時，中子簡並壓就無法支撐自身形態，就會(hui) 繼續坍縮成為(wei) 一顆誇克星或者黑洞。現在人們(men) 還沒有發現宇宙中有誇克星的存在，因此這還隻是一種猜想。

奧本海默極限現在還沒有一個(ge) 準確的數值，有研究認為(wei) 不旋轉中子星的奧本海默極限是2.16個(ge) 太陽質量，但不旋轉中子星幾乎沒有，因此一般認為(wei) 奧本海默極限在3個(ge) 太陽質量以上。而現在宇宙中發現最小的黑洞，也在太陽質量3倍以上。

恒星質量與(yu) 形成中子星和黑洞的誤區

有人認為(wei) ，1.44倍以上太陽質量恒星會(hui) 形成一個(ge) 中子星，3倍以上太陽質量恒星會(hui) 成為(wei) 一顆黑洞，這種認知是錯誤的。這麽(me) 小的恒星是無法形成中子星和黑洞的，是否成為(wei) 中子星或黑洞，要看大質量恒星在超新星大爆炸時，核心殘留的質量。

因此，前麵說的多大質量恒星會(hui) 形成中子星或黑洞也是相對的，至於(yu) 30倍還是40倍太陽質量恒星，在超新星大爆發後是留下一個(ge) 中子星還是黑洞，關(guan) 鍵還是要看恒星演化末期，核心殘留質量有多大，達到錢德拉塞卡極限，就會(hui) 成為(wei) 中子星，達到奧本海默極限就會(hui) 成為(wei) 黑洞。

屍骸還會(hui) 打架，爆發出巨大能量

在整個(ge) 宇宙演化事件中，白矮星、中子星、黑洞之間，會(hui) 發生黑吃黑的情況，還會(hui) 發生自己相互碰撞的事件，尤其是中子星或黑洞在相互打架碰撞中，會(hui) 激發出宇宙頂級天體(ti) 事件，這就是發出伽馬射線暴。

伽馬射線暴是宇宙頂級能量爆發，其幾秒鍾或幾分鍾爆發出來的能量，甚至超過一個(ge) 星係輻射能量總和，如果被這種能量擊中，將會(hui) 萬(wan) 劫不複，因此科學界認為(wei) ，伽瑪暴是宇宙最恐怖的頂級殺手。

有科學家認為(wei) ，伽馬射線暴殺滅了宇宙中90%以上的生命和文明，是宇宙文明難以發展到高級狀態的重要原因之一。這或許也是人類迄今都無法發現地外文明的一個(ge) 原因吧。

就說到這，歡迎討論，感謝閱讀。如喜歡我的文章，就給個(ge) 點讚和關(guan) 注吧，再次感謝。

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