为啥恒星质量越大寿命越短 恒星寿命差别为啥那么大

宇宙中的恒星很多 , 光银河系就有1500亿颗左右 , 它们有大有小 , 在质量方面差别很大 , 一些蓝超巨星的质量可以在太阳的150倍左右 , 然而一些红矮星的质量还不到太阳的1/10 , 所以最大的恒星和最小的恒星质量甚至可以相差1500倍以上 。

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不单是质量的不同 , 恒星的寿命也是不同的 , 它们的寿命和它的质量有直接的关系 , 表现为质量越大的恒星的寿命就越短 , 越小的恒星的寿命就越长 。
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可能有很多朋友不理解为什么会这样 , 因为相对而言 , 质量更大的恒星群内部的核聚变燃料更多呀 , 质量小的恒星内部的核聚变燃料会很少 , 为什么不是质量更大的寿命更长 , 反而是质量越小的恒星寿命越长呢?想不透怎么会是这样 。
其实这也不难理解 , 我们不妨就生活中的一些现象去联想一下 , 比如我们要在火上烧开一壶水 , 我们把火开到最大级别 , 那么这壶水很快就能被烧开 , 而如果我们把火焰调到最小 , 那么水被烧开的时间相对就长很多 。 同样的道理 , 质量越大的恒星其内部的核聚变反应将越剧烈 , 质量越小的恒星内部的核聚变也将相对平缓 , 这就像开大火和小火去烧水一样 , 质量大的恒星内部参与核聚变的原料非常多 , 燃烧的也更旺一些 , 内部温度很高 , 质量小的恒星的内部 , 参与核聚变的原料当然也就很少了 , 燃烧的也就没那么旺 , 温度没那么高 , 能进行的时间当然也就长了 。
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如果您还不理解 , 那我们再从恒星的比例上进一步说明一下 , 我们以太阳作比较 , 太阳的直径是140万公里 , 假设核聚变只在最中间直径60万公里的地方进行 , 那么就是说核聚变发生在恒星表面的40万公里一下 , 而如果是一个直径1000万公里的恒星 , 那么同样的比例的话 , 这颗恒星内部将会有直径900多万公里的直径都在进行核聚变 , 其剧烈程度当然要远超太阳 , 所以如果太阳可以燃烧100亿年 , 那么这颗更大的恒星的燃烧时间当然就会少得多了 。
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也许有朋友认为这里用体积来比较有点儿不恰当 , 因为恒星比较的是质量 , 其实我是想用它来说清这个道理 , 实际上质量更大的恒星的内部温度会更高 , 我们也可以理解为内部压力达到一定程度的范围内都在进行核聚变 , 而且压力越大温度越高的地方 , 核聚变进行得越快越剧烈 , 所以也就是质量越大的恒星的主序星阶段就会越快结束了 。
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从赫罗图上我们可以看到 , 恒星质量从小到大可以划分为很多等级 , 质量最小的红矮星的寿命可长达几千亿年 , 橙矮星的寿命次之 , 像太阳这样的黄矮星寿命在100亿年左右 , 而一些具有巨大质量的蓝超巨星寿命却不足1000万年 , 比如海山二、手枪星等 , 主序星阶段只有几百万年 。 所以小恒星的寿命甚至可以相当于巨型恒星的10万倍 。
【为啥恒星质量越大寿命越短 恒星寿命差别为啥那么大】
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