当前位置:首页>三生万物奖>宇宙中存在直径达到1光年的星球吗?

宇宙中存在直径达到1光年的星球吗?

热帖

核聚变的能量源自原子核内的强核力,这是宇宙中四种基本力中最强的一种,相比之下,引力却是最弱的一种,因此随着恒质量的增加,引力和“辐射压”并不是一一对应的关系,当恒星的质量超过了一个被称为“爱丁顿极限”临界值的时候,恒星内部的“辐射压”就会超过引力

恒星内部之所以会发生核聚变,其实是因为恒星的引力坍缩在其核心造成了高温高压环境,一颗恒星的质量越大,其因为引力而向内收缩的趋势就越强,它核心的温度和压强也就越高,相应的,恒星内部的核聚变反应就越激烈,其产生的“辐射压”也就越强。

宇宙中存在直径达到1年的星球吗?对于这个问题,一个比较常见的思路就是,只要物质足够多,形成直径达到1光年的星球也不是不可能,然而根据我们已知的宇宙规律,这样的事情却根本就不可能发生。

在已知的宇宙中,星球内部能够抵挡引力的最强大的力量就是核聚变,如果一个星球的内部没有核聚变,那么当它的质量超过了“奥本海默极限”(一般认为是3.2个太阳质量)之后,就没有任何力量可以阻止其自身的引力坍缩,在这种情况下,它最终会演化成一个黑洞,我们也就不能将其称为“星球”了。

众所周知,一个星球的质量等于它的体积与平均密度的乘积,现在体积确定了,我们还需要给它设定一个平均密度,在同等质量下,平均密度越小的星球,其体积就越大,所以这个密度当然是越小越好,但也不能小得太离谱,毕竟密度太小了就不能形成星球了。


这就意味着,恒星的质量并不能无限地增长,最多也就只能达到“爱丁顿极限”,如此超过了这个临界值,它很快就会把多出来的物质“喷”出去。

 

正是因为如此,宇宙中的那些质量超过了“奥本海默极限”的星球,无一例外地都是“熊熊燃烧”的恒星,在这些星球的内部存在着两种强大的力量,一种是引力,其方向是向内,另一种则是星球内部的核聚变所释放出的能量,其方向是向外,为方便描述,我们可以将其称为“辐射压”。

好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。

在盾牌座方向距离我们大约2万光年的位置上,有一颗被称为“史蒂文森2-18”的红特超巨星,它是已知体积最大的恒星,其体积大约是太阳的100亿倍,而质量却只有太阳的12到16倍,也就是说,它的最低估算密度大概只有太阳密度的0.0000000012倍。

在已知的所有星球中,这种密度都算得上是最低水平,所以我们不妨就以此作为参考,按这种密度来计算的话,1个直径为1光年的星球,其质量可以高达太阳质量的3767亿倍,可以看到,这远远地超出了“爱丁顿极限”,正是因为如此,我们才可以确定宇宙中不可能存在直径达到1光年的星球。

所谓的星球,是指由宇宙中的各种物质形成的大型球状天体,引力则是维系星球稳定的力量之一,然而引力除了能够让构成星球的各种物质聚集在一起之外,还会让星球在整体上具备向内收缩的趋势,如果星球内部没有足够强的力量来抵挡引力,那么星球的体积就会发生收缩,这也被称为引力坍缩。

在这种情况下,多出来的“辐射压”就会不断地“吹”走恒星外层的一部分物质,从而使恒星的质量持续降低,而随着恒星质量的不断降低,恒星的核聚变反应就会跟着减弱,“辐射压”也就会逐渐变小,当其与引力达到新的平衡之后,恒星也就不会再损失质量了。

综上所述可以得出,宇宙中最大的星球只可能是恒星,而一颗稳定恒星的质量最多只能达到“爱丁顿极限”。至于“爱丁顿极限”的数值,其实取决于恒星的具体内部条件,从理论上来讲,最多也就是几百个太阳质量。

顺便讲一下,由于核聚变的反应速率对温度的变化非常敏感,因此像太阳这样的处于主序星阶段的恒星的体积变化非常细微,以至于我们几乎无法观测到。

因为引力的大小与质量成正比,并且还是只有“吸引力”而没有“排斥力”的长程力,所以一个星球的质量越大,其因为引力而向内收缩的趋势就越强,它就需要更强的力量来抵挡引力,否则的话就会发生引力坍缩,无法保持自身的稳定。

对于一颗稳定存在的恒星来讲,其内部的这两种力量其实是保持着一种动态的平衡,具体表现为,引力强了,恒星就会收缩,恒星收缩了,其核心的温度和压强就会提高,于是核聚变反应就更激烈,从而产生更强的“辐射压”,然后恒星就会膨胀,恒星膨胀了,其核心的温度和压强就会降低,核聚变反应就会减弱,于是引力再次占据上风,然后恒星又会收缩,如此反复。

好的,现在我们再来看看1个直径为1光年的星球,其质量会有多大。

内容由奇点天文收集整理

本文由奇点天文作者上传并发布,奇点天文仅提供文章投稿展示,文章仅代表作者个人观点,不代表奇点天文立场。

本文由奇点天文作者上传并发布,奇点天文仅提供文章投稿展示,文章仅代表作者个人观点,不代表奇点天文立场。

给TA充能
共{{data.count}}人
人已充能
入围博克体计划奇点妙想

火星有火吗?红色星球上有什么?简单易懂的火星科普

2022-10-11 10:08:32

三生万物奖奇点妙想

世界是虚拟的?研究者:已经找到六种可疑的迹象

2022-10-11 21:47:19

26 条回复 A文章作者 M管理员
  1. 尤物姬

    在学习中;在劳动中;在科学中;在为人民的忘我服务中;你可以找到自己的幸福。

  2. 朽木白哉

    科学还不只在智慧训练上是最好的;在首选训练上也是一样。

  3. 眼睛大等于楼房

    独立思考能力;对于从事科学研究或其他任何工作;都是十分必要的。在历史上;任何科学上的重大发明创造;都是由于发明者充分发挥了这种独创精神。

  4. 长沙泰迪喵

    无数事实说明;只有把全副身心投入进去;专心致志;精益求精;不畏劳苦;百折不回;才有可能攀登科学高峰。

  5. 流川枫

    在科学思维中常常伴着诗的因素;真正的科学和真正的音乐要求同样的想象过程。

  6. 斩月

    凡是较有成就的科学工作者;毫无例外地都是利用时间的能手;也都是决心在大量时间中投入大量劳动的人。

  7. 老实笑热狗

    智慧不属于恶毒的心灵;没有良心的科学只是灵魂的毁灭。

  8. 音响英俊

    科学家不创造任何东西;而是揭示自然界中现成的隐藏着的真实;艺术家创造真实的类似物。

  9. 重要笑小鸽子

    我首先要求诸君信任科学;相信理性;信任自己;并相信自己。

  10. 大炮成就

    在科学上没有平坦的大道;只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人;才有希望达到光辉的顶点。

  11. 背后爱大叔

    再没有别的任何艺术或科学;比战争艺术或战争科学更困难的了。

  12. 信封活泼

    科学还不只在智慧训练上是最好的;在首选训练上也是一样。

  13. 神勇方菠萝

    我之所以能在科学上成功;最重要的一点就是对科学的热爱;坚持长期探索。

  14. 狂野与中心

    法律的生命在于其实施。因而迫切需要对怎样使大量立法和司法解释有效而进行认真的科学研究。

  15. 日记本超级

    科学是老老实实的东西;它要靠许许多多人民的劳动和智慧积累起来。

个人中心
购物车
优惠劵
今日签到
有新私信 私信列表
搜索