恒星的诞生与死亡

　　从诞生到死亡是地球上每一种生物都要经历的过程，这样的过程在我们头顶那片浩瀚的星空中也同样发生着。也许你很难想象像太阳这样拥有巨大能量的恒星会有死亡的一天，但这是谁也无法改变的事实。
　　恒星并不是一开始就存在于宇宙中的，它的诞生经历了一个漫长的过程。可恒星究竟是怎样诞生的呢?早在17世纪，伟大的牛人牛顿就提出了这样的设想：散布于宇宙中的弥漫物质可以在引力作用下凝聚为太阳和恒星，虽然这在当时仅仅是一种设想，但却为天文学家们提供了研究的方向。天文学家们观测发现，宇宙空间中的确存在着许多由气体和尘埃组成的巨大分子云，也就是我们所说的星云，可这些星云又是怎样变成恒星的呢？
　　原来，星云中的每粒尘埃都能不断地发出光和热，这些光和热能够畅通无阻地传到星云之外。然而与此同时，星云中的气体却在不断以自由落体的方式落到星云中心去，于是这些塌陷的气体就会在星云的中心区积聚起来。这导致本来质量分布较为均匀的星云，这时变得越往中心的区域密度越大。这样一来，星云中心附近的重力加速度越来越大，那些塌陷物质的运动速度也快速地增长了起来。
　　经过几十万年后，星云中心区的密度变得更大了，气体也变得不再那么稀薄了，这下尘埃的辐射受到了星云中心引力的吸引就再也跑不出去了。这么一来，星云气体开始升温，那些塌陷在中心的物质渐渐地形成了一个核心。物质源源不断地落到星云内部的核心上，它们带来的能量在物质撞到核心上的时候又转变成为光和热的辐射。当温度达到大约2000度时，星云中的氢分子便开始分解了，它们重新变成了氢原子。于是，核心再度收缩，直到释放出的能量把全部的氢都重新变为原子时，星云中＂核心＂的力量也越来越大，人们把此时的核心称为＂原恒星＂，因为从某种意义上说恒星正是由它逐渐转变而来的。
　　核心的密度和温度仍然在升高，原子开始丢失了它们的外层电子。由于落下的气体和尘埃形成了厚厚的外壳将核心包围了起来，它的可见光便不能穿透出来，我们用天文望远镜观测时也看不到这些像灯笼一样从内部发出的光。等到越来越多的向下塌陷的物质都已经和核心联成一体时，核心中的可见光突然大爆发，穿过外壳涌现了出来。
　　等到中心温度达到1000万度时，氢原子原子核的电磁力将无法阻挡高速奔跑的原子核相互碰撞的力量，于是原子核相互碰撞产生的力终于在瞬间结合发生了氢核聚变反应，物质释放出了巨大的能量，于是一颗像太阳那样的恒星就诞生了。
　　恒星也像我们人的一生一样会经过几个不同的发展阶段。诞生后的恒星内部在大量光和热的聚积下不断燃烧着，这时它停止了收缩，渐渐稳定了下来。这时的恒星以内部氢核聚变产生的能源为主要能源，进入了主序星阶段。
　　主序星阶段占恒星一生寿命的90%，它类似于我们人类的青壮年时期。这是一个相对稳定的阶段，恒星向外膨胀和向内收缩的两种力大致平衡，恒星基本上不收缩也不膨胀而是稳定地发展着。不同质量的恒星，主序星阶段的长短是不一样的，质量越大，光度越大，能量消耗也就越快，停留在主序星阶段的时间越短。例如：质量等于太阳质量的15倍、5倍、1倍、0.2倍的恒星，处于主序星阶段的时间分别为一千万年、七千万年、一百亿年和一万亿年。目前的太阳也是一颗主序星，它现在的年龄为46亿多年，它的主序星阶段已经过去了约一半的时间。
　　恒星在一刻不停地燃烧着，它也在燃烧中衰老。恒星中心区的氢渐渐地变成氦，氢最终消耗殆尽。当形成由氦构成的核球之后，氢聚变的核反应就无法在中心区继续进行。这时恒星中心区的引力重压没有向外辐射的辐射压来平衡，星体中心区就要被压缩，温度急剧上升。恒星中心的氦核越来越大，氦核周围的氢越来越少，当氦核质量占到恒星质量的12%时，恒星结构出现了重大变化。中心氦核球温度升高后使紧贴它的那一层氢氦混合气体受热达到引发氢聚变的温度，核反应重新开始。氦球逐渐增大，氢燃烧层也跟着向外扩展，恒星外层物质受热膨胀起来，这时恒星开始向老年期——红巨星或超新星时期转化。这一时期虽然氢燃烧层产生的能量可能比主序星时期还要多，但恒星表面的温度却不仅没有升高反而会下降。这是什么原因呢?原来这时恒星膨胀产生的压力开始超过其内部的引力，这样星体的表面积就会越来越大，并超过能量增长的速度，因此虽然总光度增加了，但恒星的表面温度却下降了。不要误会，不要以为恒星到了这个阶段就已经穷途末路，没有多少光和热了，别忘了，它的热量和光度在一刻不停地增加中。以太阳为例，根据太阳的质量计算，当太阳大约90亿岁的时候，太阳的氦聚变将开始启动。这就是说，在氢原子聚变产生的太阳的核心，将会诞生一个由氦原子聚变而产生的新太阳，而里面这个温度更高的太阳会把外面温度较低的太阳推出去，恒星的体积将会因此而膨胀一百万倍以上。这时的太阳将显得非常辉煌，但这种辉煌足以将它附近的行星毁灭，一个百亿岁左右的太阳将会把几亿公里的范围都变成火海。经历了最后的辉煌，恒星的生命就走到了尽头。不过恒星的生命
　　不是以消失的方式结束的，而是演化成了其他的星体。不同类型的恒星，死亡的方式是不同的。像太阳这样大的恒星，它最终会安静地成为白矮星，另一类比太阳大8倍以上的恒星，它们的死亡是爆炸，也就是超新星的爆发。
　　在恒星生命的最后时段，有限的氦燃烧只是短暂地延缓了恒星死期的到来。像太阳那样大的恒星的氦大约只能燃烧十亿年左右，那十亿年将是太阳最后的辉煌。在这段时间里，恒星的核将再度开始收缩，它的外壳将继续膨胀，恒星将向外层空间抛射物质，形成一个＂行星状星云＂，而它的内核将再次坍缩。当核的密度达到每立方厘米100千克时，其中的电子被挤压到了不能再紧密的地步，坍缩也就停止了。等到垂死的恒星将它的外壳全部抛出后，它的核就裸露了出来。这个炽热的核温度约为摄氏25000度，但体积却很小，我们把它称为＂白矮星＂。由太阳坍缩而成的白矮星直径与地球差不多，但重量却比地球重几十万倍，而且它的引力仍然能够控制太阳系剩下的天体。
　　如果恒星的质量超过太阳的8倍以上，在经历氨燃烧的阶段后，由于它的核质量大，所以它的温度和压力也更大，因此又会发生新的一轮元素的燃烧，每一轮元素的燃烧都遵遁着相似的规律，每一阶段的聚变都要求更高的温度，每一阶段产生的余烬又是下一轮聚变的燃料。恒星像一个巨大的洋葱头那样一层层地进行着热核反应，直至核心温度达到约摄氏28亿度，这时的反应是硅聚变成铁。铁生成后，由于不可能再燃烧生成更重的元素，所以恒星中心很快就发生了坍缩。在几秒钟内，星核的体积缩小了一百倍，密度急剧增加到每立方厘米100千克。这时电子和中子被压缩得非常紧密，同时，恒星的外层因为失去了支撑而快速向内塌落，高速撞击到中央的核上，并转换成巨大的动能以冲击波的形式向外传播，把恒星内的致密物质抛出。这样就产生了＂超新星爆发＂这样壮观的天文现象。
　　超新星的爆炸使物质摆脱了引力的束缚，铁元素的核却坠入引力的深渊，巨大的坍缩把电子都压进了质子，于是质子全变成了中子，而中子之间没有电磁力的排斥，原子核可以相互紧紧地挨在一起，这就形成了最致密的物质——中子星。它一立方厘米的质量能达到十亿吨，什么概念呢，换一种说法，把一个几百万公里直径的物体压缩成只有30公里的直径，这是只有中子星才能办到的。
　　不过中子星的引力非常强大，强大到让光都要成抛物线才能挣脱。同时被压缩的还有磁场，这简直是一个超高能核电站，它可以把表面附着的电子像高压水柱一样喷射出去。
　　除了产生中子星外，一些大的超新星爆炸之后，还会产生引力的奇迹—一黑洞。黑洞产生的条件是怎样的呢？如果把地球压缩成一个核桃这就是黑洞。够夸张吧，不过更夸张的是它的引力，它巨大的引力连光都要被它吞掉。这看上去似乎不可思议，但如今，黑洞的存在已经被科学家们证实。
　　就像我们人类的生命循环往复一样，宇宙间的恒星也遵循着同样的规律。超新星的爆炸在最后的瞬间把含有的所有元素都彻底抛洒了出去。正因为有这种慷慨无私的抛洒，才为新的恒星的诞生创造了条件。
　　在超新星的物质弥漫之后，引力将会再次把这些物质凝聚成天体，大的坍缩成恒星，小的形成行星，恒星以自身的毁灭造就了宇宙中新恒星的新生。
　　也许你不免担心：太阳终究有一天也会死亡，到时候它将会给地球带来灾难性的毁灭，我们人类怎么办呢?庆幸的是，我们人类有至少40亿年的时间来做准备，说不定那时我们早已经搬到了新的居住地。