黑矮星、白矮星、红矮星、黑洞是如何形成的？

黑矮星是一颗类似太阳大小的白矮星不断演化的产物。在其表面温度，黑矮星下降，它停止发光和加热。由于从恒星形成到黑矮星演化的生命周期比宇宙年龄要长，所以现在的宇宙没有黑矮星。如果现在的宇宙中有黑矮星，要探测到它们是极其困难的。因为它们已经停止发射辐射，即使有，也非常小，大部分被宇宙微波背景辐射覆盖。因此，唯一的探测方法就是重力探测，但这种方法对质量较小的恒星无效。与黑矮星不同，褐矮星的质量太小，其引力不足以产生氢原子的核聚变。黑矮星有足够的质量在其主序星时代发光。褐矮星褐矮星是一种类似恒星的天体，质量约为木星的5到90倍。与普通恒星不同，褐矮星由于质量不足，无法成为主序星，其核心也不会与氢原子融合发出光和热。褐矮星，但其内部和表面处于对流状态，不同的化学物质并不存在于内部的层中。目前人们还在研究褐矮星过去是否在某一位置发生过核聚变。已知质量大于13木星的棕矮星可以聚变氘。褐矮星，原名“黑矮星”，代表漂浮在宇宙中的恒星物体或质量不足以进行核反应的物体。但“黑矮星”这个词现在指的是一些已经停止发光并死亡的白矮星。早期的恒星模型指出，一个天体要想成为真正的恒星，必须有80个木星以上的质量才能产生核反应。“褐矮星”的理论最早是在1960年代早期提出的，这意味着褐矮星可能比真正的恒星更多，因为它们不能发光，所以找到它们相当困难。它们会发出红外线，可以被地面上的红外探测器探测到，但从它们被引入到被确认却用了几十年的时间。白矮星白矮星是一种低光度、高密度、高温的恒星。因为它的颜色是白色的，体积也比较小，所以得名白矮星。白矮星属于演化到晚年的恒星。在演化的后期，一颗恒星抛出大量物质。在大量的质量损失之后，如果剩余核心的质量小于1.44个太阳质量，那么这颗恒星就有可能演化成白矮星。有人认为白矮星的前身可能是行星状星云(宇宙中由高温气体和少量尘埃组成的环状或盘状物质，其中心通常有一颗温度极高的恒星——中央星)。它的核能已经基本耗尽，整颗恒星开始慢慢冷却结晶，直到最后“死亡”。褐矮星褐矮星是一种类似恒星的气态天体，但其质量不足以点燃核心的聚变反应。它的质量介于恒星和行星之间。褐矮星是一种天体，大小介于最小的恒星和最大的行星之间。正因如此，褐矮星非常暗淡，找到它们非常复杂，确定它们的大小就更复杂了。然而，最近天文学家成功发现了两颗褐矮星，它们组成了一个双星系统。在确定了它们围绕同一重心的轨道参数后，计算出这两颗褐矮星的重量和大小。天文学家花了65，438+02年才发现这两颗褐矮星。他们观察了300多个夜晚，进行了65，438+0，600次测量。结果，他们计算出了两颗相当年轻的褐矮星(不到1万年)的所有必要参数。它们位于猎户座，距离地球1500光年。在双星系统中，较大的褐矮星比木星大50倍，而较小的褐矮星比木星大30倍，即它们的直径分别是太阳直径的70%和50%。虽然乍一看它们并不矮，但它们的质量分别只有太阳质量的5.5%和3.5%。褐矮星被称为“失败的恒星”。由于质量不足，它们无法成为燃烧的恒星，但它们的质量仍然比太阳系最大的行星木星大得多。天文学家在这些奇怪的行星上发现了巨大的行星风暴，堪比木星上的大红斑风暴。因为褐矮星会随着时间的推移而冷却，行星上的气态铁分子会凝结成液态铁云和雨。随着进一步冷却，巨大的风暴将席卷这些云，使明亮的红外线逃逸到宇宙中。红矮星根据希罗多德图，在主序阶段的众多恒星中，红矮星的大小和温度都比较小和低，在光谱分类上属于K或M型。它们在恒星中很丰富。大多数红矮星的直径和质量不到红矮星太阳的三分之一，它们的表面温度也低于3,500K..释放出来的光也比太阳弱很多，有时可以不到太阳光度的万分之一。因为内部氢的核聚变慢，所以它们也有很长的寿命。红矮星的内部引力不足以聚合氦，所以红矮星不可能膨胀成红巨星并逐渐收缩，直到氢耗尽。因为一颗红矮星可以活几百亿年，比宇宙的年龄还长，所以目前没有垂死的红矮星。人们可以根据红矮星的长寿推断出一个星团的大致年龄。由于同一个星团中的恒星是同时形成的，一个较老的星团有更多的恒星脱离了主序星阶段，其余的主序星质量较低，但人们找不到任何一颗红矮星脱离了主序星阶段，间接证明了宇宙年龄的存在。目前，通过恒星演化的计算机模拟和宇宙年代学模型，太阳的主序星阶段已经走过了约45.7亿年。据研究，45.9亿年前一团氢分子的快速坍缩形成了第三代的金牛座T星和第一个恒星群，即太阳。这颗新生恒星在距离银河系中心约27000光年的近圆形轨道上运行。太阳在其主序恒星阶段已经到了中年，在此期间，其核心内部的恒星核合成反应将氢融合成氦。在太阳的核心，每秒钟可以有超过400万吨的物质转化为能量，产生中微子和太阳辐射。在这个速度下，太阳迄今为止已经将大约100个地球质量的物质转化为能量。太阳作为主序星的时间大约持续6543.8+00亿年。太阳的质量不足以爆炸成超新星。50亿到60亿年后，太阳中的氢会耗尽，核心主要是氦原子，太阳会变成红巨星。当其核心的氢耗尽时，核心会收缩，温度上升，太阳外层会膨胀。当其核心温度上升到100，000，000 K时，氦会聚变产生碳，进入渐近巨分支。当太阳中的氦全部转化为碳时，太阳将不再发光，成为一颗黑矮星。地球的最终命运仍不明朗。当太阳变成红巨星时，其半径可超过1天文单位，超过了目前地球的轨道，是目前太阳半径的260倍。但届时太阳作为渐近巨分支星，会因恒星风损失当前质量的30%左右，因此会外推行星轨道。单就这一点而言，地球或许能幸免于被太阳吞噬。然而，新的研究表明，由于潮汐的影响，地球仍然会被太阳吞噬。就算地球能逃脱被太阳融化的命运，地球上的水也会被蒸发掉，大气也会逃逸。事实上，即使在太阳还是主序星的时候，它也会逐渐变亮，表面温度也会慢慢上升。太阳温度的上升将导致9亿年后地球表面温度的上升，使我们目前所知的生命无法生存。之后的654380亿年，地球表面的水将会完全消失。红巨星阶段之后，热量产生的强烈脉冲会挣脱太阳的外壳，形成行星状星云。失去外壳后，只剩下极热的星核，会变成白矮星，慢慢冷却变暗很久。这是典型的低质量恒星的演化过程[3]。