恆星每天都在消耗氫元素,如果宇宙中的氫被消耗太多,還會有新的恒星出現嗎?

天空之城 2020/11/25 檢舉 我要評論

太陽每時每刻都在釋放著大量的熱量,在太陽的內部,每一秒都有400萬噸的品質轉化為能量,以光線和熱量的方式被釋放了出來。

宇宙中恒星內部都在進行著聚變反應促使氫聚變為氦,隨著時間的推移,宇宙中的氫元素可能會越來越少,當氫元素的消耗到一定程度後,還會有新的恒星出現嗎?

物質比例

首先,我們要先搞懂宇宙中物質的比例,人類肉眼可見的普通物質可以被稱為「普通物質」,它們只占宇宙總品質的5%,有90%以上的物質和能量是人類肉眼觀察不到的,並且因為這些不可見物質不會和電磁力產生作用,所以現代科技無法證明觀察到它們,只能用其他的證據間接證明暗物質的存在。

人類可以觀察到的所有天體結構,包括黑洞這樣暫時無法觀察的天體,加在一起其實只是宇宙總質量的5%。

宇宙中所有的物質都是由基本粒子組成,從化學元素的角度來看,宇宙中的各種化學元素比例並不均勻,宇宙中的化學元素豐度和地球上不同,宇宙中最多的化學元素是「氫」,也就是恒星的主要組成部分。

把宇宙中全部的化學元素加在一起,那麼有90%的元素是氫,9.7%的元素是氦,其他元素瓜分了剩餘的0.3%,宇宙中氫原子的數量是其他所有原子加在一起的一百倍,因此宇宙中的氫原子含量是遠超人類想像的。

其實從太陽中的質量比例也可以看出來,太陽本身佔據了太陽系總質量的99.86%,而太陽內部的主要元素同樣是「氫」,除了氫和氦以外,太陽中的重元素來自於一個已經死亡的恒星。

宇宙中存在的氫元素含量很充足,但是宇宙中的恒星數量也十分的多,在銀河系中就至少存在1200億顆恒星,這些恒星都在不斷的消耗內部的氫元素,宇宙中的氫元素不會被消耗完嗎?

恒星內部的聚變反應

在宇宙大爆炸之後,隨著溫度的降低,宇宙開始慢慢的冷卻下來,一開始宇宙中幾乎全部都是氫元素,大片大片的氫元素在引力的影響下慢慢聚集,形成了最原始的星雲,最初的恒星也隨之出現。

在引力的作用下,氫原子聚集在一起,密度越來越高,最終核心區域在高溫高壓的環境下,開始進行「熱核反應」,也就是我們常說的「核聚變」,多個氫原子聚變為一個氦原子,在這個過程中釋放出大量的能量。

在恒星演化到某個階段後,氦元素也開始發生聚變,產生「碳」和「氧」兩種元素,這些元素在一定的溫度下也會聚變形成新的元素,直到聚變形成鐵元素,恒星內部的聚變反應就無法繼續了,但是超新星爆發可以製造出更重的元素。

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