天文科普:未來夜晚的星空,會十分黯淡?
發(fā)布時間:2020-05-14
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比太陽大得多的恒星,將會在幾百萬年之內(nèi)就用盡燃料(包括夜空中,我們能看見的那些星星),而像太陽這樣的恒星則可存在大約100億年左右。?

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哈勃望遠鏡拍攝的已知距離地球最近的系外行星——比鄰星b的圖片。圖片來源:ESA和NASA

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撰文:Paul M. Sutter

翻譯:王天行

審校:賀旎妮

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如果你在一個晴朗的夜晚仰望天空,會看見上千個明亮的光點。那些星星離我們十分遙遠,卻足夠明亮,以至于我們用肉眼就能直接看見它們。然而,我們無法看見位于相同距離的、體積較小和暗淡的行星和紅矮星。

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在夜空中,那些我們能看見的星星,都是銀河系中最大最亮的那些恒星,它們距我們最遠不超過幾千光年,但在這一距離范圍內(nèi),實際存在的星星數(shù)量遠多于幾千顆。實際上,有多達一百萬顆星星,它們都是肉眼不可見的。

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即使是距離太陽系最近的比鄰星b,就因為太小太暗,因此需要借助望遠鏡才能被看見。還有一些紅矮星(red dwarf stars),體積不及太陽的一半,亮度不及太陽的十分之一。雖然他們體型小,但卻有不可思議的超能力:長壽。

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恒星依靠它們內(nèi)核深處的核聚變來發(fā)光。對于像太陽這樣的恒星來說,聚變速度非常之快,釋放了巨大的能量,以此抵抗由自身重量帶來的重力崩潰。

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比太陽大得多的恒星,將會在幾百萬年之內(nèi)就用盡燃料(包括夜空中,我們能看見的那些星星),而像太陽這樣的恒星則可存在大約100億年左右。但是紅矮星就像宇宙中的經(jīng)濟型汽車,它們只用一點點氫作為燃料,不需要像體積較大的恒星,需要燃燒釋放能量來支撐自己的重量。

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此外,類太陽恒星的大部分氫處于未耗盡狀態(tài),它們一直都存在于恒星的大氣層中而非核內(nèi),而核內(nèi)的氫才可以參與核聚變。但是紅矮星上的等離子體能在整個星球體中循環(huán),可以將星球表層的氫拉入核內(nèi),維持核聚變的進行。

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正因如此,那些肉眼不可見的紅矮星才可以存在如此長的時間:通常是幾千億年,最小的一些甚至可達十萬億。在遠超過人類可以想象的遙遠未來,像太陽這樣的巨大恒星將最終消亡,不會再有其他新的氣體能產(chǎn)生核聚變。

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最終后果是,紅矮星們將盡其所能來照亮宇宙,但它們的亮度遠遠不夠。我們在遙遠未來的后代(如果人類還存在),將看到一個黯淡,黑暗的宇宙。

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