科学|浩瀚的宇宙中,到底有多少个“太阳”?

科学|浩瀚的宇宙中,到底有多少个“太阳”?
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在人类对宇宙认识没那么多的时候 , 人类认为天空中只有一个太阳 , 一个月亮 , 和无数个星星 。 但随着人类对宇宙的认识越来越多 , 我们逐渐意识到地球在宇宙中并不特殊 , “太阳”的数量可能比我们想象中要多得多 , 那这究竟是怎么回事呢?
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太阳
这里的太阳 , 指的并不是太阳系的太阳 , 而是恒星 , 也就是自身会发光的星球 。 太阳之所以会发光 , 是因为太阳质量足够大 , 相应的引力也会非常大 , 在这种情况下 , 该星球内部的温度也会极具上升 , 导致星球内部的粒子无法以我们经常见到的固态 , 液态 , 气态的形式存在 , 而是等离子态 。 在等离子态下 , 电子获得足够的能量会脱离原子核的束缚 , 成为自由电子 。
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但是 , 我们知道原子核是由质子和中子组成 , 其中质子带有正电 , 中子不带电 , 所以原子核带有正电 , 正常情况下 , 同种电荷相互排斥 , 想要使两个原子核发生核聚变反应需要非常高的能量 , 至少需要1亿高的温度 。 但在微观世界中 , 原本需要很高能量才能成功的事情 , 有极低的概率会发生 , 1对粒子至少需要1亿年才会发生一次 。
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由于恒星足够大 , 粒子数足够多 , 所以原本概率极低的事情 , 也有一定概率会发生 , 因此就会引发自身核聚变 , 只不过该核聚变反应比较温和 , 不会一下子全炸了 。
从这里可以看出 , 恒星和行星的区别仅仅是两者质量的不同 , 理论上 , 只要质量达到太阳质量的8% , 就能够引发自身核聚变 , 成为一颗恒星 。
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在太阳系中 , 只有太阳一个星球迈过了恒星门槛 , 所以在太阳系中 , 只有太阳一个恒星 。 但在太阳系所处的银河系之中 , 有许多恒星系都是由两个或者三个恒星构成 , 像太阳系这样只有一个 恒星的比较少见 。
比如:刘慈欣《三体》中三体人所生存的星系就有三个太阳 , 而这三个太阳毫无规律的运行 , 导致该星球人面临上百次的文明灭绝 。
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据估计 , 在银河系中 , 至少有1200亿颗恒星 。
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宇宙中恒星的数量
银河系并不是宇宙的全部 , 银河系之上还有本星系团 , 本星系团中包含包括银河系、仙女座星系、麦哲伦星云在内的50个星系 , 直径大约是1000万光年 。
在本星系团中 , 恒星的数量至少是银河系的50倍 , 也就是1200亿颗恒星乘以50 , 大约有60000亿颗恒星 。
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如果你认为本星系团是最大的星系团 , 那你可就错了 , 因为本星系团仅仅是室女座超星系团中的一员 , 而且是不起眼的一员 。
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室女座超星系团的直径大约是1.1亿光年 , 该星系团的中心位置 , 距离地球约有6000万光年 。 室女座超星系团中 , 包含了约100个星系群与星系团 。
室女座超星系团之上是可观测宇宙 , 可观测宇宙的半径约460亿光年 , 在可观测宇宙里 , 有数不清的室女座超星系团一样的存在 。
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而可观测宇宙并不是宇宙的全部 , 事实上 , 受限于目前的观测技术 , 再加上宇宙正在加速膨胀 , 膨胀速度超过了光速 , 以至于我们永远也无法观测到宇宙的全貌 , 更不用说数清宇宙中有多少颗恒星 。
恒星的消亡与新生
除了宇宙足够大之外 , 恒星并不是永恒的 , 而是有自己的生命终点 。
恒星寿命的长短 , 取决于自己的质量大小 , 质量越大 , 引力就越大 , 内部温度就越高 , 导致核聚变反应越剧烈 , 因此该恒星的寿命非常短 , 只有几千万年 。 但是它发出的亮度是太阳的500倍以上 。


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