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未来夜晚的星空,会十分黯淡?

时间: 2020年05月14日 | 作者: Paul M. Sutter | 来源: 环球科学(huanqiukexue.com)
比太阳大得多的恒星,将会在几百万年之内就用尽燃料(包括夜空中,我们能看见的那些星星),而像太阳这样的恒星则可存在大约100亿年左右。


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哈勃望远镜拍摄的已知距离地球最近的系外行星——比邻星b的图片。图片来源:ESA和NASA


撰文:Paul M. Sutter

翻译:王天行

审校:贺旎妮


如果你在一个晴朗的夜晚仰望天空,会看见上千个明亮的光点。那些星星离我们十分遥远,却足够明亮,以至于我们用肉眼就能直接看见它们。然而,我们无法看见位于相同距离的、体积较小和暗淡的行星和红矮星。


在夜空中,那些我们能看见的星星,都是银河系中最大最亮的那些恒星,它们距我们最远不超过几千光年,但在这一距离范围内,实际存在的星星数量远多于几千颗。实际上,有多达一百万颗星星,它们都是肉眼不可见的。


即使是距离太阳系最近的比邻星b,就因为太小太暗,因此需要借助望远镜才能被看见。还有一些红矮星(red dwarf stars),体积不及太阳的一半,亮度不及太阳的十分之一。虽然他们体型小,但却有不可思议的超能力:长寿。


恒星依靠它们内核深处的核聚变来发光。对于像太阳这样的恒星来说,聚变速度非常之快,释放了巨大的能量,以此抵抗由自身重量带来的重力崩溃。


比太阳大得多的恒星,将会在几百万年之内就用尽燃料(包括夜空中,我们能看见的那些星星),而像太阳这样的恒星则可存在大约100亿年左右。但是红矮星就像宇宙中的经济型汽车,它们只用一点点氢作为燃料,不需要像体积较大的恒星,需要燃烧释放能量来支撑自己的重量。


此外,类太阳恒星的大部分氢处于未耗尽状态,它们一直都存在于恒星的大气层中而非核内,而核内的氢才可以参与核聚变。但是红矮星上的等离子体能在整个星球体中循环,可以将星球表层的氢拉入核内,维持核聚变的进行。


正因如此,那些肉眼不可见的红矮星才可以存在如此长的时间:通常是几千亿年,最小的一些甚至可达十万亿。在远超过人类可以想象的遥远未来,像太阳这样的巨大恒星将最终消亡,不会再有其他新的气体能产生核聚变。


最终后果是,红矮星们将尽其所能来照亮宇宙,但它们的亮度远远不够。我们在遥远未来的后代(如果人类还存在),将看到一个黯淡,黑暗的宇宙。


原文链接:https://phys.org/news/2020-05-future-universe-invisible.html