很多小伙伴比较关心恒星质量上限和下限(恒星质量是行星质量的多少倍),本文带大家一起看看恒星质量上限和下限(恒星质量是行星质量的多少倍)。

网友提问:

既然行星有质量的上限,那恒星有没有质量的上限?

优质回答:

有,但因为缺少资料,所以,只能用理论去推。

先看行星。

行星大概分成两类:类地行星和类木行星,类木行星即气态行星。

类地行星的上限很小,因为它们没有厚且浓的大气层,使得其本身的向心力不足,一旦它的引力,向心力和离心力失去了平衡,那么它就会被自己的自转撕裂。

类木行星的上限也不大,因为随着类木行星的体积和质量的增加,其内部的压力和温度会急剧增加。一旦其温度和压力达到核聚变反应的临界点,类木行星内部就会产生有限的核聚变反应。这种类木行体就不能再称之为行星了,而要将其列入恒星序列中最低级别的一类恒星---棕矮星或者称作褐矮星。这个理论上的临界质量是18个木星质量。

再看恒星。

恒星我们主要讨论的是主序期的恒星,处于主序期的恒星根据其表面颜色,表面温度,体积,质量等可以分为:褐矮星(棕矮星),红矮星,黄矮星(太阳)和蓝矮星(蓝巨星)。

类木行星的质量超过18个木星质量时,其内部压力和温度就可以产生有限的核聚变了。这种核聚变是时断时续的,这类星体也会因此发出棕褐色的光来。这类星体就不能称之为行星了,而是晋级成为了矮恒星。它的卫星也成功晋级成了行星。这类矮恒星就被称作褐矮星,也称作棕矮星。

棕矮星/褐矮星根据体积和质量的不同,它们内部持续核聚变的时间也不同,因此,其表面颜色和温度也不尽相同。总体而言,会随着质量的增加,其表面颜色会越来越亮。当其质量达到或者超过80倍木星质量时,其内部的压力和温度就可以保持持续的核裂变了。此时,恒星被彻底点燃,它发出的光也不再是棕红色的而是红色的了。这样棕矮星就晋升成为了红矮星。红矮星的主序期非常的漫长,短的有数百亿年,长的有数千亿乃至万亿年。比如,距离太阳系最近的恒星--比邻星,就是一颗红矮星,它的主序期就超过600亿年,红矮星是已知宇宙中数量最多的恒星种类,总数占比超过80%(不含棕矮星)。

当红矮星的质量达到0.8个太阳质量的时候,恒星的表面颜色就变成了类似太阳表面的亮黄色,此时,红矮星就成了黄矮星。比如太阳,就是一颗黄矮星。这类恒星的主序期通常在100-150亿年左右。

当黄矮星的质量超过1.8个太阳质量时,其发出的光不再是黄色,而是蓝色的了。这样黄矮星就晋升成了蓝矮星,因为其体积巨大,也称作蓝巨星。比如天狼星,就是一颗蓝矮星/蓝巨星。

蓝矮星/蓝巨星是已知宇宙中,在主序期内的体积和质量最大的一类恒星。

目前已知质量最大的蓝矮星/蓝巨星是蜘蛛星云里的R136恒星团中的R136a1。质量是256倍太阳质量。

理论上,恒星的质量越大,它的主序期时间越短,如天狼星,它的主序期只有10亿年,而同样是蓝矮星/蓝巨星的R136a1的寿命则只有300万年。而如果恒星的质量比R136a1还大的话,它的主序期的时间将会更短。但这个理论上限值,目前还没有明确的结论。因为有一个乱入的因素,那就是超新星爆炸。恒星质量越大,超新星爆炸的几率就越高。

至于宇宙中那些体积巨大的红巨星和黄巨星,他们本身是离开了主序期而进入晚期的恒星,虽然它们体积巨大,但其质量却远低于R136a1这样的蓝矮星/蓝巨星。

恒星的质量上限是肯定有的,但缺少确切的数据。

其他网友观点

谢谢邀请。

十年前,人们曾经认为恒星有上限质量,但是最近又变得不确定了。

我们都知道,恒星的光和热是因氢的核聚变引起的。核聚变时,引发强烈的向外辐射。这种辐射的力量与恒星的引力达到平衡时,恒星就趋于稳定。所以,不管是引力过大还是辐射量过大,都不能形成稳定的恒星。

(恒星的大小差异很大)

通过科学家们的计算,恒星的质量上限约为110个太阳质量,后来又改成了140个太阳质量。

这个理论认为:恒星质量过大,其引力就会变得更强,内部聚变就很容易达到所需要的辐射温度,同时反应的温度还会上升,变得更强。辐射压力过大,就会把物质直接推出去。

物质被推离了之后,内部物质密度下降,核聚变的反应强度也就下降了,辐射量变低,这时引力又占据了上峰,恒星外围物质重新向内收缩,又会引起核反应过强,向外辐射的压力与引力又无法维持平衡了,所以,会再一次把物质推离出去。

如此反复,恒星就会像一颗跳动的心脏,不断收缩膨涨,再收缩,再膨胀,每一次膨胀都会向外抛出一些物质,直到两者的力量达到平衡时,恒星才会稳定下来。

然而,宇宙中的事情往往不由人们想象。

2010年,柯劳瑟和一个天文学家团队观测到了不止一颗质量超过150个太阳质量,其中一颗“R136a1”的恒星,其质量达到了惊人的256个太阳质量。而且它在诞生时可能还更重。它是如何形成的至今是个谜。

(恒星R136a1的艺术想象图)

不过,宇宙之初的恒星更加神秘,那时的恒星个个都巨大无比。大部分质量都相当于数十个太阳,有些能达到200个太阳质量。最让人感到困惑的是类星体的发现。

类星体是巨大无比的明亮天体,每个类星体的能量都来自一个数百万倍或数十亿倍于太阳的黑洞,最终形成星系的核心。

黑洞形成于恒星耗尽燃料之后并坍缩而成,想要壮大就要继续吞噬物质,或合并其他的黑洞,这个过程应该是相当漫长的。但是,这些类星体在宇宙历史很早时就出现了,这使得它并没有足够的时间形成这种规模。

恒星质量的上限到底是什么?目前还不清楚。

其他网友观点

量变到质变,大家都知道这个道理,宇宙中星体形态更是把它诠释得很完美。

质量和引力,带给宇宙太多的奇迹。当星云物质在引力作用下聚集后,如果质量太小,形成陨石或者气团,它会在太空飘荡,被更大的星体捕获或者碰撞。

质量再大一些,形成行星或者卫星或者彗星,自身不会发光发热。这个时候引力不足以产生足够的梦里产生核聚变。以地球,月球,火星为代表。

质量更大一些,就会使原子核中的电子发生轨道迁移,行程新的原子核,过程中释放能量以光的形式释放出来,这就是核聚变,所有恒星所处的阶段。我们的太阳就是这个阶段的。

如果质量加剧,引力更大,引力引起进一步的原子核和电子空间压缩,释放更多的能量,形成白矮星。

如果质量一直增加,那么会进一步导致引力强大到,把原子核的物质碾碎,然后所有的物质形成一个大原子核,这就是中子星。这个过程将爆发能量比光更强大的伽马射线,如果地球正对中子星的伽马射线,那么地球上所有生命将被秒杀。

中子星级别已经很恐怖了,但是还不是质量的终点,质量继续加大,将形成黑洞,连太阳都要被它的引力撕碎吸食。

黑洞以后,现在就没有人直到会怎么样了,已经触及人类探索的盲区了,你认为黑洞以后会怎么样呢?

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