本篇文章给大家谈谈“恒星死亡”是什么意思，其死亡的原因是什么，以及恒星为什么会死亡对应的知识点，文章可能有点长，但是希望大家可以阅读完，增长自己的知识，最重要的是希望对各位有所帮助，可以解决了您的问题，不要忘了收藏本站喔。

本文目录

1. 白矮星，中子星，黑洞是恒星死亡的产物，黑洞质量超过极限不会产生质量更大的天体吗
2. 黑洞的形成过程始终没有捕捉到，其真的是恒星死亡后形成的吗
3. “恒星死亡”是什么意思，其死亡的原因是什么
4. 为什么恒星产生铁就会死亡

白矮星，中子星，黑洞是恒星死亡的产物，黑洞质量超过极限不会产生质量更大的天体吗

这个问题问的好，很多人在这个问题上很疑惑，我们来共同讨论，把它弄个明白。

据时空通讯所知，目前还没有黑洞质量的上限，已知最大质量黑洞是距离我们104光年的TON618类星体中间黑洞，其质量达到太阳的660亿倍，视界（史瓦西半径）为1920亿公里；其次是S50014+81类星体中间黑洞，质量达到太阳的400亿倍，其史瓦西半径为1183.5亿公里；排在第9位的凤凰座星系团中心黑洞，质量约太阳的200亿倍。

IC1101星系是迄今为止人类已知最大的星系，直径超过200万光年，是银河系的10多倍，科学家推测其中心黑洞质量至少达到太阳的400亿倍，甚至可能比现在已知最大黑洞还要大，达到太阳的1000亿倍。相比之下，我们银河系中心那个所谓超大质量黑洞则是小巫见大巫了，只有太阳质量的400万倍。

有人可能会觉得奇怪，怎么老是按太阳质量说事呢？其实这是科学界已经形成的一个惯例，因为天体质量比较大，用具体的数字表示很麻烦，这样比较方便也比较直观。所以衡量天体质量一般以太阳质量做标尺，太阳质量为1.9891*10^30千克。黑洞是大于30倍以上太阳质量的恒星，在演化后期发生超新星大爆炸后，其中心残留的致密物质坍缩形成的。

最终是形成一个黑洞还是中子星，主要就是看超新星大爆炸后残留的质量。残留质量大于1.44倍太阳质量就会成为一个中子星，残留质量大于2.16倍太阳质量最终就会坍缩成一个黑洞。

因此，最小的黑洞都是大于太阳质量两倍以上的。

那么黑洞为什么会有几百亿个太阳质量呢？这里面有几个原因。

一是有些大质量天体，比如大于太阳质量100~200多倍的恒星坍缩成黑洞，还有星系中心巨大星云物质直接就坍缩成了黑洞，这两种黑洞质量生来就比较大。

第二就是所有黑洞生来就是恒星等天体的天敌，靠“吃掉”各种天体壮大自己。比如据科学观测，S50014+81类星体中间黑洞就在狼吞虎咽着周边天体，每年都要吞噬4000个太阳质量的天体物质，所以越长越大。

人类目前所知，宇宙中最大的天体就是黑洞，没有上限。

现在宇宙归宿有几种说法，其中一种就是宇宙膨胀到一个临界点后，就会重新收缩，最终坍缩成一个无限小的奇点，回归宇宙创生之前的原点。某种意义上来说，这就是一个超级黑洞，一个包含整个宇宙的黑洞。因为黑洞中心就是一个无限小得奇点，与宇宙诞生前的奇点，除了质量，其他性质基本相同。

所以研究黑洞，对宇宙起源和归宿有着重要意义。

恒星最终的归宿是白矮星还是中子星，或者黑洞，唯一的度量就是质量。

一般认为相当太阳质量0.8倍~8倍的恒星，在寿终正寝时由于中心的引力压力不够，不会导致超新星大爆炸，只会变成一个红巨星，硝烟散尽后（红巨星外壳气体物质飘散到太空）只留下中心一个致密的白矮星，靠电子简并压抵御引力压，密度达到每立方厘米1~10吨；太阳质量8倍以上到30倍以下的恒星，会发生超新星大爆炸，残留物质会坍缩成一个超密的中子星，依靠中子简并压抵御引力压，密度达到每立方厘米1~20亿吨。

最终是成为白矮星还是中子星，还是决定于中心残留质量的极限。达到钱德拉塞卡极限，就是太阳质量的1.44倍以上，就会坍缩成一个中子星，否则就是白矮星；达到奥本海默极限，即太阳质量的2.16倍以上，就会坍缩成一个黑洞。

太阳归宿是毫无悬念变成一个白矮星。

所以白矮星或者中子星在形成后未来久远的日子里，会有很多机会发生进一步的转化。

比如发生靠近的恒星被它们“吃掉”（吸积），或者相互发生融合碰撞，都会向更高级别演化，白矮星有可能变成中子星，中子星有可能变成黑洞。到了黑洞，就是恒星演化的终极坟墓，不可能再有新的变化了。

霍金辐射理论认为，黑洞也会蒸发，但对于这些超大质量的黑洞来说，这个蒸发时间太漫长了，宇宙终结也还没有蒸发九牛一毛。

所以，一旦成为了黑洞，就没什么大的变化了，只会慢慢长大，或者发生碰撞激发出强烈的伽马射线暴，横扫宇宙成为最恐怖的宇宙杀手。

要变化的是超新星大爆炸或者红巨星飘散在太空的气体和物质，会重新凝聚成再生星云，新的恒星会在其中孕育诞生。

这些星云粒子经过漫长岁月的碰撞凝聚，依靠自身引力渐渐形成坍缩态势，如果遇到一些宇宙事件，比如超新星大爆炸、天体碰撞等引力波扰动，就会加快这些星云的凝聚速度，孕育出新一代恒星。

我们太阳系就是从这种二次甚至三次再生星云中诞生的，否则就不会有这么多的重元素。

这个问题就简单介绍到这里，欢迎大家共同探讨。

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黑洞的形成过程始终没有捕捉到，其真的是恒星死亡后形成的吗

黑洞是宇宙中最奇葩的天体之一，其引力之强密度之大让人叹为观止，它的形成至少有四种方式，恒星爆炸死亡产生的黑洞只是其中的一种，下面将黑洞的几种形成方式分别叙述一下。

1.原生黑洞

有一种学说认为宇宙中有很多黑洞的形成时间几乎和宇宙相等，它们在宇宙大爆炸十秒钟之内诞生，这是由于宇宙大爆炸之后由于物质和能量的分布极不均匀，所以在某些物质和能量密度极高的地方直接就形成了黑洞，这样的黑洞被叫做原生黑洞，其质量有大有小，比如很多星系级黑洞以及一些类星体的中心基本都是这类黑洞。

2.中子星吸积物质形成黑洞

有一种黑洞是由中子星吸积物质形成的，比如当中子星不断的吸收伴星上的物质，当质量到达一定程度的时候就会从内部发生坍缩而形成黑洞，这个过程也会伴随一次超新星爆发，不过爆发之后产生的物质和能量基本都会被黑洞所吞噬。

3.中子星相撞形成黑洞

另外一种中子星形成黑洞的情况就是中子星相撞了。比如去年8月天文学家们发现的中子星合并产生引力波的事件，三个引力波天文台的研究人员都发现了两颗中子星的碰撞，该事件被称为GW170817，之后的几个月对碰撞中心区域的观察却没有发现什么天体，后来根据对该区域的x射线观察，发现其最终产物是一个质量约为太阳质量2.7倍的黑洞，这应该是人类观测到的最直观的黑洞形成过程了吧。

4.超新星爆发形成黑洞

超新星爆发形成黑洞是宇宙中最常见的黑洞形成模式，其过程大致是原始质量大于30倍太阳的天体在内部核聚变进行的铁元素的时候发生超新星爆发，内部在高温高压作用下会直接生成黑洞。不过超新星爆发产生黑洞的形成过程还没有被捕捉到，这主要是由于形成黑洞的超新星爆发不容易遇到，比如银河系中有数千亿颗恒星，但是100年中的超新星爆发不过只有两三次，容易被观察到的平均一次都不到，并且也不是所有的超新星爆发都会形成黑洞，有很多有很多都是形成中子星的，通常只有原始质量超过太阳30倍的恒星发生超新星爆发才会成为黑洞。

“恒星死亡”是什么意思，其死亡的原因是什么

对于小于约25个太阳质量的恒星来说，它们的死亡是在大量质量损失后形成白矮星。由于原子结构的限制，所有白矮星的质量必须小于钱德拉塞卡极限。一颗恒星在哪个阶段变成白矮星，取决于它核心的燃料耗尽的速度。质量较高的恒星将从氦燃烧转变为碳燃烧，并延长它们的寿命。碳用完之后，甚至更高质量的恒星也会燃烧氖。然而，一旦产生铁，聚变就停止了，因为铁不能聚变产生能量。铁可以熔化，但在过程中吸收能量，恒星核心温度会下降。演化成白矮星后，原始质量小于25个太阳质量的恒星慢慢冷却成为黑矮星。

超过25个太阳质量的恒星经历了更加剧烈的死亡。对于这样大小的恒星，碳核燃烧持续600年。氖燃烧1年，氧燃烧约6个月。在30亿度的温度下，恒星核心可以将硅融合成铁，整个恒星核心的聚变物质供应在一天内就用完了。惰性铁芯在这个时候形成，铁芯上方的连续层消耗铁芯中较轻原子核的剩余聚变燃料。恒星核心大约有地球大小，被压缩到极限密度，接近钱德拉塞卡极限。这颗恒星的外部区域已经扩大到相当于木星离太阳轨道的体积。由于铁不能作为燃料，恒星燃烧就停止了。

能量产生的突然停止导致恒星核心坍塌，恒星的外层落在核心上。入射层坍塌得非常快，以以接近光速的速度从铁芯上“反弹”下来。反弹导致恒星爆炸成超新星。在超新星爆炸中释放的能量很大，这颗死亡恒星将在几天内照亮整个星系。超新星可以在附近的星系中看到，大约每100年就有一颗。一旦硅燃烧阶段产生了铁，恒星的命运就被确定了。

因为铁不会聚变产生更多的能量，所以能量是通过各种核反应产生中微子而损失的。中微子与物质的相互作用非常弱，会立即离开恒星核心，带走能量。随着恒星核心的收缩，它的密度增加。电子被迫与质子结合，产生中子和更多的中微子，称为中子化。恒星核心冷却得更多，成为一种极其坚硬的物质形式。整个过程只需要1/4秒。随着恒星核心压力的损失，周围的无支撑区域以高达100000公里/秒的速度向内坍缩。物质撞击到恒星现在坚硬的核心，巨大的温度和压力积聚起来，各层向上反弹加速，在几个小时内，从恒星表面爆炸，以每秒数千公里的速度向外冲。整个过程发生得太快了，只能用超级计算机模拟。

随着外层被送入太空，这颗垂死恒星的亮度增加了20个数量级。1987年，一颗超新星在太阳系最近的邻居星系爆炸了。这颗超新星，被命名为SN1987A,在地球上肉眼可见，在爆炸后85天达到最大亮度，随后2年缓慢下降。虽然超新星非常明亮，但它只有1%的能量以光的形式释放出来。剩下的以中微子和动能的形式释放出来，让恒星爆炸。最初的光度大部分是恒星的外壳向外膨胀冷却。几百天后，这个膨胀气体壳已经冷却到几乎看不见了，此时我们看到的光是由于爆炸过程中核合成产生的镍和钴的放射性衰变。

超新星是宇宙中最具能量的事件，它提供了观察两种非常难以捉摸的现象的机会，中微子和重力波。超新星核心的坍塌会产生大量非常奇怪的粒子——中微子。中微子与物质的相互作用非常微弱。在大多数情况下，物质对中微子是透明的。在超新星核心坍塌的高密度过程中，一些中微子提供脉冲来启动向外移动的冲击波。但是大多数中微子都从超新星核心中逃逸出来。因此，当超新星爆炸时，大量中微子涌入太空，不受阻碍地穿过尘埃、气体和星云，流过银河系。即使超新星被遮住，中微子也会落在地球上。然而，由于中微子的相互作用很弱，它们也同样难以探测到。我们最好的中微子“望远镜”是深埋地下的大水箱，例如日本超级神冈探测器。水含有大量氢原子形式的质子。来自超新星爆炸的中微子以光速或非常接近光速传播，并携带大量能量。在极少数情况下，一个中微子会击中水箱中的一个质子(水越多，几率越大)。这种碰撞会产生正电子它以高速反冲，发出短暂的切伦科夫辐射闪光。探测器水箱深埋在地球深处，以消除宇宙射线和其他干扰中微子探测的相互作用。只有中微子能到达这样的深度。

另一种研究超新星的奇特技术是通过使用重力波。在超新星的核心坍缩过程中，大量物质以极快的速度运动。致密的物质被强大的引力场包围着。爱因斯坦的广义相对论将引力描述为空间结构中的曲线。重力的剧烈变化将在空间几何形状中产生“波纹”，这些波纹可以以光速向外传播，称为重力波。重力波可以通过它们对其他质量的影响来检测。例如，当重力波通过时，两个质量会振动，所以用激光对它们的运动进行灵敏的测量将会检测到它们的运动。目前人类的技术无法探测重力波。

宇宙中有100多种自然存在的元素，分类构成了元素周期表。恒星演化理论最大的成功之一是解释了所有这些元素的起源。有些元素是在宇宙很小的时候形成的。大爆炸后的那个时代物质密集，温度高(百万度)。早期宇宙的聚变产生了氢、氦、锂、铍和硼，元素周期表中的前5种元素。其他元素，从碳到铁，都是由恒星核心的聚变反应形成的。聚变过程产生能量，保持恒星核心的高温度，以保持高反应速率。高能伽马射线对原子核的破坏平衡了新元素的融合。恒星核心中的伽马射线能够分裂原子核，释放出自由质子和中子。如果反应速率很高，就会产生净能量流。质量数(质子和中子的数量)大于26的元素的聚变消耗的能量比反应产生的能量还要多。因此，比铁重的元素不能作为恒星的燃料来源。同样，比铁重的元素不是在恒星中产生的，那么它们的起源是什么呢？

比铁重的元素原子核可以捕获中子或与中子融合，因为中子是电中性的，因此不像质子那样被排斥。在日常生活中，自由中子很少，因为它们的寿命很短半衰期在他们之前放射性衰变。每次中子俘获都会产生一个同位素，有的稳定，有的不稳定。不稳定同位素会通过发射一个正电子和一个中微子来产生一种新元素而衰变。中子俘获可以通过两种方法发生，s和r过程，其中s和r代表慢和快。s过程发生在恒星的惰性碳核中，中子的缓慢俘获。只要不稳定同位素的衰变时间比俘获时间长，s过程就起作用。对于元素铋(原子序数83)，s过程是有效的，但是在这一点之上，由铋构成的更大质量的原子核是不稳定的。

第二个过程，r过程，是用来产生非常重的，富含中子的原子核。在这里，中子的捕获发生在如此密集的环境中，以至于不稳定的同位素没有时间衰变。所需的高密度中子只有在超新星爆发时才会发现，因此，宇宙中所有的重元素(镭、铀和钚)都是这样产生的。超新星爆炸的另一个好处是将新创造的元素推入太空，为分子云播种，分子云将形成新的恒星和恒星系。

为什么恒星产生铁就会死亡

铁被称为核灰烬，即铁元素就是核裂变和和核聚变的终点，要想知道其中的原因需要先从结合能讲起。

结合能最早在化学中都有所了解，化学中如果想把分子分散成单个原子所需要的能量就叫做化学结合能，把原子核拆成单个核子所需要的能量叫做原子核结合能。

把原子核拆成单个核子的过程是一个消耗能量的过程，相反的，单个核子结合能原子核的过程是一个释放能量的过程。

图释：平均结合能曲线

所以核反应过程是否能够释放能量关键在于对比原子核拆分和重新组合成原子核这两个过程中，到底是吸收的能量多还是放出的能量多。而铁元素的平均结合能是最大的，即想要将铁原子核参与核反应过程时总是吸收的能量大于放出的能量，所以核反应反应到铁就是终点，无法自持下去。

依据爱因斯坦质能方程也可以解释，重核裂变过程是一个质量亏损的过程，轻核聚变的过程也是个质量亏损的过程。

重核裂变后形成的碎片还可以继续裂变，轻核聚变后形成的碎片还可以继续聚变，但是当裂变和聚变都不可能一直无限制的进行下去，分界线就是铁，因为铁的平均核子质量是最低的，参与核反应后质量不会再继续发生亏损，即无法再继续释能。

图释：核子平均质量

以上就是“老铁稳”的原因，今天的科普就到这里了，更多科普欢迎关注本号!

关于本次“恒星死亡”是什么意思，其死亡的原因是什么和恒星为什么会死亡的问题分享到这里就结束了，如果解决了您的问题，我们非常高兴。