太阳有衰老的那一天吗?太阳的发展经历了哪些阶段
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发布时间：2023-07-27 17:12
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时间：2024-11-25 14:30
恒星形成阶段
恒星的形成从分子云内部的引力不稳定开始，通常是因为超新星（大质量恒星爆炸）的冲激波触发或两个星系的碰撞（像是星爆星系）。一但某个区域的密度达到或满足金斯不稳定性的标准，它就会因为自身的引力开始坍缩[43]。
分子云一但开始坍缩，个别密集的尘土和气体就会形成我们所知道的包克球，它们可以拥有50倍太阳质量的物质。当小球继续坍缩时，密度持续增加，引力位能被转换成热，并且使温度上升。当原恒星云趋近于流体静力平衡的状态时，原恒星就在核心形成了[44]。这些主序前星经常都有原行星盘还绕着，并且主要的能量来源是重利收缩，引力收缩的期间至少要经历一千万至一千五百万年。
质量低于2倍太阳质量的早期恒星称为金牛T星，质量较大的则是赫比格Ae/Be星。这些新生的恒星由自转轴的两极喷出的喷流，这可能会降低所知的赫比格-哈罗天体小片云气坍缩结果所形成恒星的角动量 [45][46]。 这些喷流，结合来自附近大质量恒星的辐射，有助于驱散形成中恒星周围残余的云气[47]。
在它们发展的早期，金牛T星遵循着林轨迹 ―它们收缩和光度降低，但是温度和其它则大致相同。质量低的金牛T星遵循这样的轨迹进入主序带，质量较重的恒星会先转入亨耶迹。
主序星阶段
恒星一生的90%都是在核心以高温和高压将氢聚变成氦的阶段。在主序带上，像这样的恒星，称为矮星。从零龄主序星开始，氦在核心的比率稳定的增加，在核心的核聚变速率缓慢的增加，恒星表面的温度和亮度也是一样[48]。 以太阳为例，估计从它进入主序带开始，在这46亿年当中，它的亮度已经增加了大约40%T[49]。
每一颗恒星都会形成由微粒组成的恒星风，导致不断喷出气体进入太空。对多数的恒星，这样的质量损失可以忽略不计。太阳每年损失的质量只有10?14太阳质量[50]，或是在它的一生中损失大约总质量的0.01%。然而，质量非常巨大的恒星每年可能损失10?7到10?5太阳质量，显著的影响到它的演化[51]。恒星进入主序带的质量若是超过太阳质量的50倍，在主序带的阶段可以失去过一半的质量[52]。
恒星在主序带上所经历的时间取决于它的燃料量和消耗燃料的速率，换言之就是开始的光度和质量。对太阳来说，估计它的寿命有一百亿年。大质量的恒星燃烧燃料的速度快，生命期就短；低质量的恒星燃烧燃料的速度很慢。质量低于0.25太阳质量的恒星，称为红矮星，几乎所有的质量都是可以燃烧的燃料，但是1太阳质量的恒星，大约只有10%的质量是燃料。结合它们缓慢的燃烧速率和可以使用的燃料量，依据恒演化的计算，0.25太阳质量的恒星至少可以维持1兆年（1012），而以氢为燃料的质量最低恒星（0.08太阳质量）将可以持续燃烧12兆年[53]当恒星的生命结束时，红矮星单纯的只是越来越黯淡[2]。但是，因为这种恒星的生命期远大于现在的宇宙年龄（138亿岁），还没有质量低于0.85太阳质量的恒星死亡[54]，也还未被预期会离开主序带。
除了质量，比氦重的元素在恒星演化中也扮演着值得注意的角色。在天文学中，比氦重的元素都被视为"金属"，而这些元素在化学上的浓度称为金属量。金属量可以影响恒星燃烧燃料的速率和持续的时间，和控制磁场的形成[55]，并改变恒星风的强度[56]。年老的第二星族恒星的金属量会低于年轻的第一星族，这是由于形成星族的分子云的成分不同。随着时间的推移，因为当老的恒星死去时会将大气层洒落至分子云中，云中的重元素量就会随着时间过去变得越来越丰富。
红巨星阶段
质量不低于0.4太阳质量的恒星[2]在耗尽核心供应的氢之后，外层的气体开始膨胀并冷却形成红巨星。大约50亿年后的太阳，当太阳进入这个阶段，它将膨胀至的最大半径大约是1天文单位（150 × 106千米），是目前的250倍。成为巨星时，太阳大约已失去目前质量的30%[49][57]。
质量达到2.25太阳质量的红巨星，氢燃烧的程序会在环绕核心周围的壳层进行[58]最后核心被压缩至可以进行氦聚变，同时恒星的半径逐渐缩小而且表面的温度增加。更大的恒星，核心的区域会直接从氢聚变进入氦聚变[4]。
在恒星核心的氦也耗尽之后，核聚变继续在包围着高热的碳和氧核心的壳层内进行。然后循着与原来的红巨星阶段平行，但是表面温度较高的路径继续演化。
超新星阶段
红超巨星阶段
在氦燃烧阶段，质量超过9倍太阳质量的大质量恒星会膨胀成为红超巨星。一但核心的燃料耗尽，它们会继续燃烧比氦更重的元素。
核心继续收缩直到温度和压力能够让碳融合（参考碳燃烧过程）。这个过程会继续，接续到下一步骤燃烧氖（参考氖燃烧过程）、氧（参考氧燃烧过程）、和硅（参考硅燃烧过程）。接近恒星生命的终点，核聚变在恒星内部可能延沿着数层像洋葱壳一样的壳层中发生。每一层燃烧着不同的元素 燃料，燃烧的最外层是氢聚变，第二层是氦聚变，依序向内[59]。 当大质量恒星将铁制造出来就到达了最后的阶段，因为铁核的束缚能比任何更重的元素都大。任何超越铁元素的融合，与之前的相反，不仅不会释放出能量，还要消耗能量。同样的，它也比较轻的元素紧密，铁核的*也不会释放出能量[58]。在比较老、质量比较大的恒星，惰性的铁会累积在恒星的核心。在这些恒星中的重元素或许可能会随着自身的运作方式到达恒星的表面，发展形成所知的沃尔夫-拉叶星，从大气层向外吹送出致密的恒星风。
坍缩阶段
当恒星的核心缩小时，从这个表面辐射强度就会增加，创造出的辐射压会将上层的气体壳层往外推送，形成行星状星云。如果外层的大气已经被推出之后，残余的质量少于1.4太阳质量，它就会收缩至相对于较小，大约如同地球般大小的物体，称为白矮星。白矮星缺乏进一步进行引力压缩所需要的质量[60]。虽然一般的恒星都是等离子体体，但在白矮星内的电子简并物质已经不是等离子体体。在经历非常漫长的时间之后，白矮星最后会暗淡至成为黑矮星。
更大的恒星，核聚变会继续进行，直到铁核有了足够的大小（大于1.4倍太阳质量）而不再能支撑自身的质量。在反β衰变或电子捕获的爆发之后，电子会进入质子之内形成中子、中微子和伽马射线，使核心突然的坍缩。由这种突然的坍缩产生的激震波造成恒星剩余的部分爆炸成为超新星。超新星非常的明亮，在短时间内它的亮度可以等同于它所在星系的所有恒星亮度。当它们发生在银河系内，就是历史上曾经以肉眼看见和记载，但在以前不存在的"新恒星"[61]。
超新星爆炸会使这颗恒星的大部分物质都飞散出去（形成像蟹状星云这种的云气[61]）。剩下的就是中子星（有些被证明是波霎或是X-射线爆发），或是在质量最大恒星（剩余的质量必须大于4倍太阳质量）就会形成黑洞[62]。在中子星内的物质是中子简并物质，和一种可能存在核心但极不稳定的简并物质，QCD物质。物质在黑洞核心所处在的状态是迄今仍不了解的。
垂死恒星抛出去的外层物质包括一些重元素，可能恒星形成的世代交替中成为新恒星的原料。这些重元素可以形成岩石的行星。从超新星和大恒星的恒星风抛出的物质在星际物质的构成中扮演着重要的角色[61]。
本来想把注释粘上去，奈何贴网址是违规的╮(╯_╰)╭
