恒星的一生是如何演变的？太阳会变成黑洞吗？

誓约之剑

恒星的一生是如何演变的？太阳会变成黑洞吗？

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就以太阳公公为例讲吧。
太阳诞生于原始的星际星云，星际尘埃（主要是氢和氦）在引力的作用下聚集并最终形成了巨大星体。
引力产生的高压和高温，让这一大坨星体内部温度不断地升高，直到达到了氢聚变的条件，轰的一声，太阳就被点亮了。
本来依旧围在太阳周围的宇宙尘埃，小的被强大的爆炸吹到很远的地方把守边境，这就是现在的柯伊伯行星带和太阳系边缘的奥尔特星云，大的则继续聚集形成了八大行星。
太阳的氢有一天肯定会燃烧完的。
当氢全部燃烧完，都变成了氦，这时候太阳内部的高温高压会再次点燃氦聚变，此时太阳将会变成爆发，强烈的火焰将把地球活活吞噬，太阳的体积也比现在要大得多，它开始变成了一颗红巨星，闪耀着红色的光芒。
氦聚变要比氢聚变快的多，氦聚变消耗殆尽之后，太阳就会丧失热量，从红色变成白色，进而成为一颗白矮星。
当然，太阳只是一个小型恒星。当恒星的体积超过太阳的八倍，那么红巨星之后，它会继续发生碳聚变，从而发生超新星爆发，这种爆发可比红巨星形成时的爆发要强太多太多，它是宇宙中最凶悍的能量表达方式。
25倍太阳质量的恒星，最后还会发生进一步的塌缩，最终变成黑洞。
而我们的“小太阳”最后只能的归宿是一颗白矮星，然后太阳系将慢慢熄灭，太阳系将不再有光明。
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恒星的一生分为形成期，稳定期，和晚期这样一个演化过程。不同类型的恒星有很多，他们的形成和演化不尽相同，晚期也有几种可能。
所有的恒星都算是气态星球，是一个球形发光等离子体。恒星遍布整个宇宙，单单一个银河系就大约有3000亿颗，我们的太阳就是其中之一。


恒星是如何形成的呢？说是在宇宙诞生后，发展到了一定的阶段。这时宇宙中充满了气体云，这些气体云并不是绝对均匀的分布在宇宙空间中，那些密度和体积相对大的气体云便会因引力不稳形成塌缩。在刚开始的时候内部引力可能十非弱小，但只要形成了塌缩，随后便会越来越快。当快到一定的程度后，内部的密度增高，压力增高，温度随之增高。气体内部逐渐会形成一个压力场与自身的引力相抗衡，达到一个平衡位形，防止因引力继续快速塌缩，这个时候的状态叫星坏。还不算恒星，再经过一个缓慢的塌缩阶段，由于压力和温度的持续增高，最终点燃内部的氢，核聚变开始了，恒星诞生了。


接下来便进入稳定期，这个阶段恒星内部不停的由4个氢原子聚变成1个氦原子，聚变过程中会损失一部份质量转换成能量辐射到太空中，这就是恒星发光发热的成因。损失的质量相对其自身来说是很微小的，太阳诞生以来到现在也就损失了差不多100个地球的质量。恒星的寿命根据自身密度和体积不同，成正比关系，密度体积越高寿命越长，通常在50万至10000亿年。我们的太阳大概还有50-60亿年。


当恒星的能量耗尽后，寿命也就结束了，根据恒星的质量大小会有几个不同的结果。小质量的恒星能量耗尽后，会因自身内部压力与引力失衡先行膨胀变成红巨星，然后再塌缩成为白矮星，继续辐射残余能量，失去全部能量后再成为黑矮星。像我们的太阳最终就会以这样的方式结束。


那些质量大一些的恒星，比如大于7个太阳不到8个太阳质量的，它们先会变成红超巨星，接着以超新星爆炸结束。有的也会塌缩成中子星，中子星也会辐射能量，最后还是会变成黑矮星。质量再大的恒星，8倍太阳质量以上的，由于自身引力巨大，其本都会持续塌缩成为黑洞。科学已经证明黑洞同样会向外辐射粒子而损失能量，史蒂芬霍金还推算认为黑洞最终会因能量损失尽而完全消失。


恒星的演化过程大至就是这么一个演化过程，并非是所有恒星最终都会成会黑洞，是根据自身质量大小来决定的。

给我闪

答：目前太阳处于主序星阶段，预计在55亿年后会逐渐演化为红巨星，再演化为白矮星，最后逐渐冷却为黑矮星；我们的太阳质量太小，不能直接演化为黑洞。


主序星时期

一颗恒星的演化历程，会因为自身质量的不同而有很大的区别，我们太阳属于中等质量偏下的恒星，目前已经有45.7亿年的历史。

根据恒星形成与演化理论描述，太阳这样质量的恒星，在主序星时期的寿命大约为110亿年，主要进行着氢元素向氦元素的聚变，内部温度逐渐升高，目前太阳内部温度大约为1500万度。

红巨星时期

当太阳的氢元素耗尽得差不多时，内部温度将达到一亿度，就会发生氦元素的聚变，聚变生成氧元素和碳元素，释放的能量将继续使得太阳内部温度升高，体积会增加许多倍，从而演化为红巨星，红巨星甚至会吞没地球轨道。

处于红巨星时期的太阳，是非常不稳定的，每过数万年会发生一次氦闪现象，每次氦闪会释放大量能量，把太阳大气吹向四周，形成一团行星状星云，该过程会持续数亿年的时间。

在红巨星内部，碳元素和氧元素聚集，相当于一颗白矮星雏形，当氦元素燃烧耗尽之后，无法继续聚变为铁元素，太阳就只剩下中心的白矮星。

白矮星时期

一旦白矮星形成，太阳内部的核聚变反应就基本停止了，白矮星刚形成时，表面温度高达十几万度，密度高达每立方厘米0.1~10吨重，然后白矮星会花费数百亿年的时间冷却。

等到白矮星的温度冷却到几百摄氏度时，就可以称之为黑矮星，黑矮星基本就是恒星的坟墓——这就是我们太阳的未来。

特殊情况

不过还有一种情况，就是处于白矮星的太阳，如果意外捕获了其他大质量恒星，就有可能形成密近双星系统，此时白矮星会源源不断地吸取恒星的外层物质，当白矮星达到1.44倍太阳质量时，就会以超新星爆发的方式结束生命。




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既然要说恒星是如何演化的，那么我们就要从恒星是如何形成的说起:
其实每一颗恒星的最初元素都是由氢元素开始的，而恒星一般都是在星云中经过数亿年或者更久形成。在星云中在有氢气的情况下，结合引力和漫长的岁月形成。起初星云中的氢气受热开始升温进而引起其周边的物质发热、升温并开始发光。这时

结合万有引力周边的尘埃云开始向中心聚集，之后由于自身的质量越来越大把周围的尘埃云也捕获让其成为自己的一部分，最后经过捕获的物质越来越多随之引力、质量也越来越大恒星就这样形成了。随之开始发生着几十亿年或者更长时间的氢核聚变，氢核聚变的每时每刻都像是几十亿颗核弹在发生着爆炸，就像我们太阳就这样时刻为我们提供着能量。
每颗恒星在经历了像我们现在的太阳一样的青年期后就会进去它的下一个阶段——老年期，也就是它的红巨星阶段。红巨星是由于恒星在演化后期随着氢原子的逐渐减少，氦原子(氢核聚变时每四个氢原子会形成一个氦原子)的增多这时氦原子站到了主导地位，恒星的中心由氦原子霸占，在引力的作用下核心不断像内塌缩。随后氢原子分布在恒心的表层开始不断向外扩散，自身直径会不断扩大(就拿太阳来说数十亿年后当它变为红巨星时直径会比整个太阳系都大，到时候会吞噬太阳系的所有物质)变为原有恒星直径的几十倍或几百倍，颜色也会变的鲜红。 在红巨星阶段过后恒星进入了自己生命中最后一个阶段。最终在氦核聚变下恒星核心开始降温形成白矮星随之核心温度大幅度降低，聚变程度也越来越小，使得再也没有能量去支撑该恒星巨大质量，而原本这颗恒星通过聚产生的能量来与引力相互制衡维持平衡的现象也不复存在。所以引力占据主导地位，在引力的约束下恒星表面开始迅速向其本身核心开始塌缩，塌缩速度之快让恒星内部的每一个原子的核外电子都压向原子核，之后压碎的原子核全部形成中子最后形成中子星。这是恒星演变后期的一种最终归宿，中子星的质量、密度之大令人感到咋舌，据科学家研究表

明中子星上火柴盒大小的一块物质需要96000个火车头一起发动才可以拉的动，同时太阳体积大小的中子星的表面温度竟然可达太阳表面温度的1000倍。中子星的自转速度也可达夸张的每秒300圈。恒星演化后期还有一种结果那就是如果在塌缩后自身的半径缩小到其本身史瓦西半径( Rs＝2GM/ C∧2)内的话，那么这颗恒星就会形成黑洞。就像我们的太阳在未来如果有一天在经过红巨星阶段吞噬整个太阳系后能够塌缩到直径小于等于3000米时就会形成黑洞。而黑洞的质量、密度却还要在中子星之上！据科学家推测每个星系的中心可能都是有一个超大质量的黑洞在维持着这个星系整体的运转。
当然也有一些质量较小的恒星在演化后期会形矮星
。还有一部分恒星在形成的过程由于质量较小从而产生的引力不够强大在发生氢核聚变的过程中演化到其内部都是铁原子时而无法承受其能量带来的压力，使得最终一瞬间将自身物质爆炸抛向宇宙四周，从而消亡。
这些便是一颗恒星从其产生和期间一系列演化过程的几个阶段和最终的归宿。