為啥恒星質量越大壽命越短 恒星壽命差別為啥那么大

宇宙中的恒星很多 , 光銀河系就有1500億顆左右 , 它們有大有小 , 在質量方面差別很大 , 一些藍超巨星的質量可以在太陽的150倍左右 , 然而一些紅矮星的質量還不到太陽的1/10 , 所以最大的恒星和最小的恒星質量甚至可以相差1500倍以上 。

為啥恒星質量越大壽命越短  恒星壽命差別為啥那么大

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不單是質量的不同 , 恒星的壽命也是不同的 , 它們的壽命和它的質量有直接的關系 , 表現為質量越大的恒星的壽命就越短 , 越小的恒星的壽命就越長 。
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可能有很多朋友不理解為什么會這樣 , 因為相對而言 , 質量更大的恒星群內部的核聚變燃料更多呀 , 質量小的恒星內部的核聚變燃料會很少 , 為什么不是質量更大的壽命更長 , 反而是質量越小的恒星壽命越長呢?想不透怎么會是這樣 。
其實這也不難理解 , 我們不妨就生活中的一些現象去聯想一下 , 比如我們要在火上燒開一壺水 , 我們把火開到最大級別 , 那么這壺水很快就能被燒開 , 而如果我們把火焰調到最小 , 那么水被燒開的時間相對就長很多 。 同樣的道理 , 質量越大的恒星其內部的核聚變反應將越劇烈 , 質量越小的恒星內部的核聚變也將相對平緩 , 這就像開大火和小火去燒水一樣 , 質量大的恒星內部參與核聚變的原料非常多 , 燃燒的也更旺一些 , 內部溫度很高 , 質量小的恒星的內部 , 參與核聚變的原料當然也就很少了 , 燃燒的也就沒那么旺 , 溫度沒那么高 , 能進行的時間當然也就長了 。
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如果您還不理解 , 那我們再從恒星的比例上進一步說明一下 , 我們以太陽作比較 , 太陽的直徑是140萬公里 , 假設核聚變只在最中間直徑60萬公里的地方進行 , 那么就是說核聚變發生在恒星表面的40萬公里一下 , 而如果是一個直徑1000萬公里的恒星 , 那么同樣的比例的話 , 這顆恒星內部將會有直徑900多萬公里的直徑都在進行核聚變 , 其劇烈程度當然要遠超太陽 , 所以如果太陽可以燃燒100億年 , 那么這顆更大的恒星的燃燒時間當然就會少得多了 。
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也許有朋友認為這里用體積來比較有點兒不恰當 , 因為恒星比較的是質量 , 其實我是想用它來說清這個道理 , 實際上質量更大的恒星的內部溫度會更高 , 我們也可以理解為內部壓力達到一定程度的范圍內都在進行核聚變 , 而且壓力越大溫度越高的地方 , 核聚變進行得越快越劇烈 , 所以也就是質量越大的恒星的主序星階段就會越快結束了 。
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從赫羅圖上我們可以看到 , 恒星質量從小到大可以劃分為很多等級 , 質量最小的紅矮星的壽命可長達幾千億年 , 橙矮星的壽命次之 , 像太陽這樣的黃矮星壽命在100億年左右 , 而一些具有巨大質量的藍超巨星壽命卻不足1000萬年 , 比如海山二、手槍星等 , 主序星階段只有幾百萬年 。 所以小恒星的壽命甚至可以相當于巨型恒星的10萬倍 。
【為啥恒星質量越大壽命越短 恒星壽命差別為啥那么大】
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