宇宙间的轮回，从燃烧与爆炸开始
更广义的燃烧，是指剧烈的发光发热反应，这里不只是化学燃烧，比如太阳的发光发热就不是化学反应，而是氢元素聚变为氦元素的反应，属于核反应，但是我们也可以说是氢元素燃烧成了氦元素。和化学燃烧不同的是，化学燃烧在化学层面遵循质量守恒原理，但是核反应当中的发光发热，就不再遵循质量守恒了，而是遵循质能p o 2 R W )守恒。1 R y } R : q
宇宙中的恒星都可以是以描述太阳的方式形成，也f r : m F v ? z就是说，由一大团非常巨大的气体云和极小一部W / & j m C * f A分的尘埃(小的固体粒子)由重力! Q ` @ q坍缩而成。大气体云的直径有几光年，质量足[ W : - G w C以产生比太阳大得多的恒星。
一颗新诞生的热原恒星从引力坍缩中获得能量。当核聚变开始时，它与主序的结合位置取决于它的亮度和温度。比如一颗零年龄的主序恒星。主序星上的恒星已经在它们的能量产生率- = { i B G和能量发射率之间达到了稳定的平衡，并且不再在重力作用下坍缩。但是7 9 ` & ? e s ! F一颗恒星保持稳定并保持在主序列上需要多长C ` . 2 J N时间呢?
对于主序上的恒星，光度L与质量的三次方近似成正比：L ∝ M3。大致来说，一颗恒星的寿命t与它的质量平方成反比：t ∝ 1/M2
因此，质量是太阳两倍的恒星应该有四分之一的寿命。最巨大的恒星可能有50个太% L , V阳质量6 L 9，预期寿命只有太阳的1/2500。另一方面，一颗太阳质量为0.1的恒星的寿命将是太阳质量的100倍。
一颗太阳大小的小恒星的死亡。
当主序恒星最终耗尽其主要核燃料氢时，接下来会发生什么取决于核心的压力和温& D Q k K s !但是核心周围是s C c d | L e一% t S _ Z | Q k个富含氢的球形外壳，在那里仍X $ b P然会发生核聚变。随着内核冷却，其压力降低，重力赢得了让一切坍缩的漫长战斗。热氢聚变壳层向内下降，并随着重力势能的损失而进一步升温。
随着坍缩壳内8 Q @ F E的核聚变速度加快，释放出更强的辐射，因此恒星的下一层实际上变得更热。这是对流区，它会随着温度的升高而膨胀。事实上，它膨胀得如此之大以至于它的外表面，温度降低形成一颗大光球，在这一点上，; : i H P像太阳这样的恒星会膨胀到最远到达地球的轨道。
当光球的温度达到3000度，表面积的增加意味着更多的能量被释放出来，恒星变得更加明亮——它的亮度增加了一千倍。这颗恒星是一颗红巨星。红巨星在地核仍在引力作用下坍塌，温度仍在上升。它的密度也很大，所有的粒子都非常接近。大部分氢都用完了，剩下氦和电子。当核心足够热时，另一个核聚变过程就开始了:氦通过三重阿+ Q 3 $ -尔法过程转化为碳。两个氦-4核首先结合形成铍-8;然后它和另j y . H K %一个氦-4原子核结合形成碳-12。
超致密核心中的这一新6 v X x的能量产生过程开始得非常快，只需几分钟，并且可能产生足够的能量来加, P u $ G W Q &热富含氦的邻近层。这可能会引发爆炸反应，红巨星下一层的物质可能会被炸开——持续几十年的“超级& @ 5 $风”。然后，当它冷却时，恒星再次稳定下来。每隔几千年，这种“氦闪”就会再次出现。像这样的恒星看起来{ ! c是脉动的，它的大小和亮度会随着时间的推移而变化。当红巨星喷射出足够多的物质，使得炽热的超密核心裸露在视野中时，行星状星云就形成了。它照亮了环绕它的膨胀的气体外壳。
比太阳质量更大的恒星可以继续产生更重的原子核并获得能量。例如，一个碳-12原子@ ! q核可以与一个质子结合，生成氮的同位素，开始一个序列，这个序列又经过氧9 t 0 y ? 8 h-15回到碳-12，然后是氦原子核。又有四个氢原子核参与其中，在氦-4中变成两个中子和两个r ] J h l U质子。比太阳热的恒星的主要能量来源。随着恒星年- 5 x i ? ] N Z )龄的增长，可能会发生W ? C c + P R进一步的产能反@ 1 9 } w应，导致像铁一样大的原子核的D q 6要快。它核心的温度+ b D - r D是太阳的两倍多——大约3.4 10⁷K.这样一颗恒星每秒发射的能量是太阳的500倍，如上所述，它在主序上的时间会更短。在这个阶段，它的寿命只有4亿年，相比之下，太阳的寿命有100亿年。
一旦核z p S a I S l C继续发c ) { . ` 5生反应，甚至连硅元素都会发生聚变反应，直到最后56个质子和中子紧紧地聚集在一起，形成了铁元素，整个中子星就是一块巨大的磁铁。而如果红巨星的质量大到了一定的程度。在经过了超新星爆炸之8 2 x t ~ * D后，它的内部就会坍缩成为黑洞。恒星在变成了黑洞之后，会吸收掉周围所有在“史瓦西半径”内的物质，包括宇宙中速度最快的光，也难以幸免。
恒星外层物质触核反弹，引起灾难性的大爆炸：这就是超新星的可见部分了。质量比10个太阳加起来更大的恒星们则有着截然不同的命运。这些恒星的外层剧烈坍缩如天崩地裂，坠落物质带来的压力大到即便是中子星处于其中都自身难保。实际上^ D ~ k o，没有什么作用力强大到可以与这样的坍缩抗衡：于是这一类超新星创造出了黑洞，也就是一o r j q ] b L片的极小极致密的时空区域，连光都逃不出它的魔爪。即使是由单一恒星形成的超新星，它在达到最高光度的时候也很可能比整个星系还0 i I ( x O M M要亮。
宇宙中的轮回
宇宙中几乎所有比氢和氦重的元素都是产生于活着的恒星中心，或者产生于标志着更大恒星死亡的超新星爆发了。超新星将新合成的物质抛撒向它周围的星际空间；这些物质作2 Y Q z ! q l为原料R ` k 4 q将C K 9孕育出新一代不计其数的恒星，
让新一轮循环开启。我们认为太阳上的重元素就是这么来的。同理，地球上所有（包括人体内！）的重元素也一定是这V ~ t x 7 [ 8 -么来的，因为太阳系的行星都形成于环绕在原太阳周围吸积盘的残余物质。归根到底，我们都是A R | n f f t ; 7星尘呀！
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