星云与恒星的关系

咱们中国有十大古姓：妫、姚、姬、姜、姞、好、姒、嬴、妘、匽。为什么无一例外的都带有女字旁呢？因为在旧石器时代、中石器时代，以及新石器时代的前期，全世界任何种族无一例外都是以血缘为纽带，以女性为统治者。那么什么是旧石器时代呢？人类使用敲打出来的石制工具，叫作旧石器时代；而先敲打，再磨光滑的石器叫作新石器；而在旧石器时代向新石器时代的过渡阶段则叫做中石器时代。关于这些，大家上学时都学过。而如果若是想更好的理解人类的石器时代，我认为，应该上溯到从地球的起源开始介绍。地球是从哪儿来的呢？答，地球等，太阳系之中的行星、卫星、彗星，都是来源于形成太阳之后的，那部分物质的边角料。那么太阳又是怎么形成的呢？答，太阳的“原材料”是星云。那么什么又是星云呢？天文学家们是这样讲的：

宇宙之中有无数颗像太阳一样能够释放巨大能量的恒星，太阳被归类为小质量恒星，甚至比太阳大8倍的恒星都被归类为小恒星。夜间，我们仰望星空，一闪一闪的都是恒星。而借助着恒星的光芒，在恒星之间，用人类今天的天文望远镜观望，弥漫着一片片云雾一般的物质，既是星云。而实际上，星云的密度极小，每立方厘米只有10-100个原子，这要远比现今人类能够在实验室里得到的真空水平还要低的多。那么星云是些什么物质呢？答，星云是稀薄的气体和尘埃。

星云气体的主要成份是氢，其次是氦。而尘埃之中的成分尽管说比较复杂，但也无外乎是在地球自然界中都能够找到的金属元素和非金属元素。而让人感觉神奇的是，星云尘埃之中竟然有有机分子。

那么星云又是从哪儿来的呢？有两种来源。从形状上区分，一种是被唤作行星状星云，从地球上看过去，它们呈圆形、扁圆形、环形，有明晰的边界。因为看上去像一颗大的行星，故而得名。这类星云的体积都比较小，一般直径在一光年左右。那么它们是怎么生成的呢？它们是由一些即将垂死的恒星，在生命的最后阶段，所抛出来的尘埃和气体组成。恒星核心的氢元素耗尽之后，就会向外不断的抛射物质。

而第二种星云，则是一些巨大的不规则形状，因为看不出有明晰的边界，故被称作弥漫星云。这种星云体积大，直径可达几十光年。那么弥漫星云又是怎么产生的呢？答，来自于宇宙大爆炸。

最早提出宇宙大爆炸观点的是一位比利时神父，名字叫乔治·爱德华·勒梅特。尽管他是一名神父，但他的教育背景却是剑桥和麻省理工大学。1927年爱德华·勒梅特发表了他对爱因斯坦的广义相对论，方程式的解，提出了宇宙是在持续不断膨胀的观点。而1929年，美国天文学家爱德温·鲍威尔·哈勃证实了银河系外，还有其他星系的存在。并且还观测到了，大多数的星系都存在有红移现象。这是宇宙在持续不断膨胀的有力证据。宇宙大爆炸理论总的意思是说，起初宇宙中的所有质量，都集中在一个几何尺寸很小的“原生原子”中，因为密度极大，温度极高，突然之间爆炸了，宇宙产生了。那么宇宙之外又是什么呢？呵呵，今天的人类科学当然还无法知晓，所以很多人只能把这个问题交给了神学。

因为宇宙大爆炸，由此诞生出了众多的恒星和诸多的弥漫星云。那么恒星与弥漫星云之间又是什么关系呢？为什么要说弥漫星云是新生恒星的原材料呢？大学者们是这样讲的：

恒星的能量，主阶段是来自于每四个氢原子聚变成一个氦原子的过程。恒星生命的主阶段，核聚变主要在它的中心部位发生。向外释放出的能量辐射压与自身质量所产生的向内收缩的引力是平衡的，即此时的恒星体积恒定不变。而随着氢元素的不断聚变成氦，恒星中心部分的氦核越来越大，而氢元素则越来越少。渐渐的，当然了，这个渐渐的是几十亿年甚至是上百亿年。因为氢元素燃烧所能产生的能量逐步减小，导致向外的热辐射力开始小于向心引力，平衡打破了，由此这颗恒星也进入了濒死阶段。由于向心引力，恒星内层开始收缩，导致内层氦部分的密度、压强和温度极具升高。内层收缩，上部的残存氢层当然也是跟着一起向内运动。而此时外层氢元素还在继续燃烧，而氦层因为受到挤压产生出巨大的热量，当核心温度达到一亿度时，氦元素也开始发生核聚变，致使这个时候的恒星变得更加的明亮，甚至比原来要亮出一千至一万倍，天文学家们所称谓的红巨星产生了。

红巨星的“巨”，是因为氦的核聚变产生出了巨大的热辐射，把外部的氢层向外推。红巨星的膨胀高峰，能比原恒星大出上百倍乃至更多。而红巨星的“红”，是因为氢元素的燃烧烈度下降，再加之膨胀，表层温度降低，所以呈现出了红色。但红巨星的膨胀大小，不是恒定不变的。因为氦是惰性元素，不燃烧。它的核聚变与氢元素燃烧而发生的缓慢聚变完全不同。氦是因为不断的引力挤压，当核心部分达到一亿度高温时，每三个氦核会聚变成为一个碳核，而碳核再捕获另外的氦核形成了氧核。这种核聚变方式是瞬间爆发的。巨大的能量，把氢层继续向外推。但每次氦核聚变能量释放之后，都需要一段重新聚集热量进行下一次核聚变的过程，所以红巨星会出现，时大时小的波动变化。

恒星进入红巨星阶段的时长，若是与整个恒星寿命相比的话，时间是很短暂的，只有几十万年甚至是只有几千年。质量越大的恒星，红巨星阶段就会越短，因为质量越大，核心收缩产生的压强就会越大，氦元素消耗就会越快。而恒星是有大小区分的，因为质量不同，所以红巨星阶段之后，原恒星会出现三种不同的结局：1、白矮星；2、中子星；3、黑洞。

白矮星：氦元素的聚变是从内向外依次进行的，当最外层的氦元素也爆发了核聚变，而此时，已由氦变成了炭，所形成的内部炭球，有着巨大的高温，产生出巨大的热辐射。于是此时的红巨星爆发出了最后的辉煌，外面的原氢层爆炸了。这个时候的氢层，因为氢含量下降，燃烧热度低，已经是一个气体和尘埃所组成的壳。此时，壳炸碎了，最终会扩散成为宇宙间的星云。而残留下来的内部，便成为一个由碳和氧所组成的白矮星。因为没有了外壳了，体积变小了，所以被称呼为Dwarf，侏儒。而“白”，是因为虽然已经停止了核聚变，但碳球的温度依旧还是非常高的，所以看上去是白色的。当然了，随着时间的推移，碳球表面颜色会逐渐的由白色变成红色，而最终会冷却成为一个不再发光的“黑矮星”。只是现在的宇宙年龄大约只有137亿岁，尚属于年轻时代，所以纵然是最年老的白矮星，人类也不可能有机会，看到它成为黑矮星的那一日。那么什么样的恒星死亡，会成为白矮星呢？小质量的恒星最终都会成为白矮星。而这个“小”可以直观的以太阳的质量为衡量标准，纵然比太阳的质量大八倍，依然还是属于小恒星。所有小恒星的曲终星落，都会成为白矮星。天文学家说，宇宙中十分之一都是白矮星。但是还会出现一种现象。因为宇宙中的恒星往往不是孤零零存在的，往往是几颗星为一组，犹如陪伴，故称伴星。因为原恒星爆炸了，脱壳而出的白矮星体积变小了，质量变轻了，伴星之间是有引力平衡的，现在引力平衡被打破了，伴星赋予了白矮星新的启动能量，再加之它原本的高温，引发了碳元素继续开始裂变，而裂变的最终结局是砰的一声，白矮星炸成了无数碎片，绽放出巨大光芒。这个爆炸过程，从地球上看，会发生几周最多两个月。起初人类不知道这是恒星的最终死亡，还以为是宇宙间诞生出了一颗新的星星，故称新星。这是小恒星的命运，而高于太阳质量八倍至二十几倍的，将会成为“中子星”。

中子星：小恒星变成白矮星后，核聚变到炭元素就终止了。尽管自身质量产生的压力已经使矮白星的密度变的极大，但毕竟依旧还是以原子为单位存在的。而比太阳质量大八倍以上的恒星，因为自身质量所产生的压力会释放出更大的能量，核聚变会一直按照元素周期表进行下去，直到铁元素才最终停止。核聚变停止了，也就没有能量能抗衡自身压力了，星体会迅速坍塌收缩。而坍缩所释放的引力势能同样也会炸碎氢层外壳，释放出比新星还要炫目的光芒，天文学家管这种现象叫作超新星。

而重力和引力坍缩产生的压强之大，竟然改变了物质存在的原有形式，原子核竟然都被压碎了，物质变成了以中子的形态存在，所以叫作中子星。如果若是拿太阳举例，若是能够把太阳挤压成一个中子星的话，最终呈现出来的仅仅是一个直径20公里大小的球。按照爱因斯坦的观点，宇宙犹如是一张有弹性的膜，任何物体都可以把这张膜压出弧度，只是更多的物体因为密度太小，质量太轻，所压出的弧度人类无法测量出来而已。而中子星的质量如此之大，体积又如此之小，再加之高质量所产生的高引力，所以从地球上观测中子星，可以明显的看到光线都是呈抛物线状挣脱。但是，中子星并不是最牛的天体。

黑洞：黑洞的形成原理与中子星一样，只是因为原恒星的质量更大，所以压力和坍缩产生的引力更加可怕。中子星毕竟是以中子为单位保持物质存在，而黑洞则是因为原恒星更高的质量致使坍缩继续进行，最终把星球压缩的更小，密度更高。还是用太阳举例，如果说，若是能把太阳压缩成为一个直径20公里的球，就成为了中子星，而按照“史瓦西半径”计算，若是能够把太阳压缩成为一个直径3公里的球，一个小黑洞便产生了。

既然说宇宙如同一张有弹性的膜，任何质量的星体都会把这张膜儿压出弧度，只是因为压强不同，弧度的大小不同而已。所以从地球上观测任何一颗恒星，都会发现一个共同现象，那就是光线在恒星表面附近会发生稍微的向内偏折。这一现象，当日食发生时，进行观测，尤为明显。而黑洞的质量如此之大，体积又如此的小，就犹如把宇宙压出了一个锥状的无底深渊。任何质量的物体都会产生引力，宇宙飞船要想摆脱地球的引力飞进太空，速度至少要达到11.2千米/秒以上，否则的话就逃逸不出地球引力的束缚。太阳的质量要远比地球大，所以太阳产生的引力当然要比地球引力强大的太多，要想摆脱太阳的引力，速度得达到618千米/秒以上。光是宇宙间跑的最快的物质，而当光遇到了黑洞，竟然逃逸不出黑洞的引力。

黑洞传递出的并不完全是恐惧，正是因为黑洞有着如此强大的引力，所以它为所在星系的引力平衡起到了至关重要的作用。以我们所在的银河系为例，银河系之中的所有星体，实际上都是围绕着中心那个巨大无比的黑洞运转的。

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