在浩瀚無垠的宇宙中，恒星無疑是最為常見且至關重要的天體，其總質量占據了可見物質總量的 99.9% 以上。當我們仰望星空，那閃爍的繁星之中，99.99% 都是恒星。
行星的形成與恒星緊密相連，它們實際上是恒星形成過程中遺留下來的物質聚合而成。
以我們所處的太陽系為例，太陽作為太陽系中唯一的恒星，其質量獨占整個太陽系質量的 99.86% 。
與之相比，八大行星以及太陽系內所有大大小小的天體加起來，質量總和僅占太陽系質量的 0.14% 。
行星自身并不具備發(fā)光能力，主要依靠吸收恒星輻射的能量來提升自身溫度，在恒星光芒的照耀下，默默地沿著各自的軌道運行。
恒星的規(guī)模大小各異，像太陽這樣的恒星，在恒星家族中屬于中小質量恒星。
恒星質量的下限約為太陽質量的 8%，而最大的恒星質量則可達到太陽的 200 倍。質量過小或過大的恒星都難以穩(wěn)定存在。
若天體質量未達到太陽質量的 8%，其核心便無法獲得啟動核聚變所需的足夠溫度和壓力，自然也就無法開啟發(fā)光發(fā)熱的進程，這樣的天體最終可能成為褐矮星或者行星。
而質量大于太陽質量 200 倍的恒星，由于劇烈的核聚變產生的輻射壓與巨大質量帶來的引力壓難以維持平衡，致使恒星處于極不穩(wěn)定的狀態(tài)，會不斷地向宇宙空間拋撒其外圍物質。
恒星的壽命長短與其質量有著緊密的關聯(lián)，呈現(xiàn)出質量越小，壽命越長；質量越大，壽命越短的規(guī)律。
這是因為恒星質量越大，其核心所承受的壓力和溫度就越高，核反應也就越為劇烈，內部燃料消耗的速度自然更快，恒星的生命也就隨之迅速燃燒殆盡；反之，質量較小的恒星，核反應相對溫和，燃料消耗緩慢，壽命也就更為長久。
例如，質量最大的恒星壽命僅有幾百萬年，而質量最小的恒星壽命則可超過萬億年。
如同世間萬物一樣，恒星也有著誕生、成長與死亡的生命周期。并且，不同質量的恒星，其死亡的方式和結局也各不相同。
恒星的死亡方式大致可分為四種，相應地，死亡后的殘骸（也可稱為尸?。┮仓饕泻诎?、白矮星、中子星、黑洞這四種類型。
這些殘骸在宇宙中展現(xiàn)出各自獨特的特性，其中黑洞堪稱恒星死亡殘骸中的 “頂級霸主”，猶如宇宙中的饕餮，對周圍的一切物質來者不拒，甚至連其他恒星殘骸也不放過。
不過，黑洞強大的引力范圍與其質量成正比，只要不主動靠近其極端引力區(qū)域，還是能夠確保一定安全的。
黑矮星被認為是眾多恒星的最終歸宿。
在宇宙中，數(shù)量最為龐大的恒星類型當屬紅矮星。這類恒星質量相對較小，溫度和亮度也較低。紅矮星的質量一般介于太陽質量的 8% 至 50% 之間。
若天體質量未達到太陽質量的 8%，其核心無法達到啟動核聚變的溫度和壓力條件，只能淪為褐矮星或行星；而質量更大的恒星，其性質則與太陽更為相似。
小質量恒星由于中心壓力和溫度相對較低，內部的核反應進行得較為溫和，燃料消耗速度緩慢。在其漫長的生命周期中，不會發(fā)生劇烈的變化，只是靜靜地將核心燃料逐步消耗殆盡，最終走向熄滅。熄滅后的殘骸便是黑矮星。
根據紅矮星質量的不同，其壽命可長達千億年甚至數(shù)萬億年。然而，宇宙自誕生至今僅有 138 億年，因此截至目前，所有的紅矮星都正值 “青壯年” 時期，尚未有一顆紅矮星演變?yōu)楹诎恰?/p>
此外，白矮星和中子星作為大中型恒星的殘骸，在形成之后，由于內部不再產生新的能量，會逐漸冷卻，最終能量消耗殆盡，也會轉變?yōu)楹诎?。但這一冷卻過程極為漫長，大約需要 100 至 200 億年?；诖?，在當前的宇宙中，我們尚未發(fā)現(xiàn)黑矮星的蹤跡。
白矮星是中等質量恒星走向生命盡頭后的殘骸。一般而言，質量在太陽的 0.8 倍至 8 倍之間的恒星，包括太陽自身，在生命后期會經歷紅巨星膨脹階段。隨著時間的推移，恒星的外圍物質逐漸飄散至太空，最終僅留下中心一個致密的核心，這個核心就是白矮星。在宇宙中，我們現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)了眾多白矮星。
以距離我們 8.6 光年的天狼星為例，它實際上是由一顆藍矮星和一顆白矮星共同組成的雙星系統(tǒng)。其中，藍矮星的質量是太陽的 2 倍多，而白矮星的質量與太陽相近，但其體積卻僅有地球大小。
白矮星是一種密度極高的天體，其密度可達 1 至 10 噸 / 立方厘米 。白矮星剛形成時，表面溫度約為 10000℃，此時它會發(fā)出光芒，但光度相對較弱，大約只有太陽光度的千分之一到萬分之一 。再加上其體積較小，因此在稍遠的距離便難以被觀測到。
恒星相比白矮星，體積和亮度都要大得多，然而即便是現(xiàn)代最為先進的天文望遠鏡，也很難直接觀測到恒星的圓面，通常只能看到一個亮點。白矮星體積更小且亮度更弱，觀測難度自然更高。尤其是在雙星系統(tǒng)中，主星的光芒會掩蓋住白矮星微弱的光亮，使得白矮星更加難以被發(fā)現(xiàn)。
因此，對于白矮星的觀測，通常借助光譜分析的方法來實現(xiàn)。
或者使用星冕儀等特殊設備，將主星的光芒遮擋住，才有可能勉強觀測到一些距離較近的白矮星亮點，比如天狼星 B。由于宇宙中中小質量恒星數(shù)量眾多，它們死亡后的遺骸大多是白矮星。考慮到宇宙已經存在了 138 億年，理論上應該存在大量白矮星。
據估計，白矮星的數(shù)量約占恒星總數(shù)的 3% 至 10% 。截至目前，人類已經發(fā)現(xiàn)了 1000 余顆白矮星。1982 年出版的白矮星星表中，就列舉了距離太陽較近的銀河系內的 488 顆白矮星。
那么，既然白矮星是恒星的殘骸，其核心核聚變早已熄滅，不再產生能量，為何還會發(fā)光發(fā)熱呢？
這是因為白矮星本質上是原恒星的星核，而星核的溫度原本就比原恒星的表面溫度高得多。以太陽為例，其表面溫度約為 6000℃，而核心溫度卻高達 1500 萬℃ 。并且在后續(xù)的氦核聚變過程中，核心溫度還會進一步上升至數(shù)億度。
當恒星的外圍物質消散后，留下的中心碳核繼承了原恒星的高溫。白矮星剛形成時，表面溫度甚至比原恒星更高，可達上萬度，核心溫度則保持在上千萬度。這些儲存的熱量會持續(xù)不斷地向外輻射，從而使得白矮星依然能夠發(fā)出光和熱。
不過，由于沒有新的能量產生，白矮星會逐漸冷卻，冷卻后的殘骸便是黑矮星。白矮星的質量一般在太陽質量的 0.2 至 1.44 倍之間，根據質量的不同，其冷卻所需的時間也有所差異，大致需要 100 至 200 億年。
當白矮星完全冷卻后，其內部高密度的碳會結晶，形成一個巨大的 “鉆石星球”。但需要注意的是，這里的 “鉆石” 與地球上的鉆石截然不同，其密度高達 10 噸 / 立方厘米 ，倘若有一個這樣的 “鉆石戒指”，其重量足以像鐐銬一樣將人牢牢固定在原地。
中子星是大質量恒星死亡后留下的殘骸，形成中子星的原恒星質量一般在太陽的 8 倍至 30 倍之間。質量在太陽 8 倍以上的恒星，其核心溫度和壓力極高，能夠引發(fā)從氫元素到鐵元素以下的一系列核聚變反應。隨著核聚變的持續(xù)進行，最終在恒星核心會形成一個鐵球。
當核聚變停止后，恒星外殼的物質在自身引力作用下，以亞光速向鐵核猛烈撞擊，隨后產生幾乎相同速度的反彈激波。這兩股強大力量的劇烈碰撞，導致熱核反應失控，恒星會以超新星爆發(fā)的壯麗方式終結自己的生命。
倘若超新星爆發(fā)后，核心殘留的質量超過太陽質量的 1.44 倍，便會留下一顆中子星殘骸。
中子星堪稱宇宙中最為極端的天體之一，其質量介于太陽質量的 1.44 倍至 3 倍之間，而半徑卻僅有約 10 千米 。如此一來，中子星的密度達到了令人難以置信的程度，可達 1 至 10 億噸 / 立方厘米 。其表面重力是地球的上萬億倍，表面壓強更是恐怖，達到 10^28 倍地球大氣壓 。
中子星的逃逸速度極高，可達 1 萬至 15 萬千米 / 秒 ，磁場強度也極為強大，可達 1 至 20 萬億 Gs（相比之下，地球磁場強度僅為 0.7Gs，太陽磁場強度為 1000 至 4000Gs）。
中子星剛誕生時，表面溫度可高達百萬度，核心溫度更是能達到萬億度 。因此，中子星會持續(xù)向宇宙空間釋放出強烈的能量輻射，其輻射強度可達太陽的 100 萬倍 。
中子星繼承了原恒星的角動量，由于體積急劇縮小，其旋轉速度變得非?？?，部分中子星的轉速可達每秒數(shù)千轉。中子星強大的磁場會從磁極不斷發(fā)射出強射電波束，并且由于中子星的磁極與自轉軸并不重合，在其高速旋轉的過程中，射電波束就如同燈塔的光束一般，在太空中進行周期性掃描。
當這些射電波束掃過地球時，其具有規(guī)律性的脈沖信號便會被人類安裝的射電望遠鏡捕捉到，這類中子星也因此被稱為脈沖星。截至目前，人類已經發(fā)現(xiàn)了數(shù)千顆中子星和脈沖星。“中國天眼”（500 米口徑球面射電望遠鏡，簡稱 FAST）在正式運行一年多的時間里，就成功捕捉到了數(shù)百顆脈沖星的信號。
和白矮星類似，中子星的能量同樣源于原恒星能量的殘留，隨著時間的推移，也會逐漸冷卻，最終演變?yōu)橐活w黑矮星。
黑洞是超大質量恒星死亡后留下的殘骸，形成黑洞的原恒星質量至少需要達到太陽質量的 30 倍以上（也有觀點認為需要 40 倍以上）。
這類超大質量恒星由于中心壓力和溫度極高，在生命末期，其內部的熱核反應同樣會失控，最終以超新星大爆發(fā)的方式結束一生。
與形成中子星的恒星不同，由于超大質量恒星的引力坍縮壓力和溫度更為極端，核心殘留的質量也更大，最終會坍縮形成一個黑洞，且這個黑洞的質量一般在太陽質量的 3 倍以上。
黑洞可謂是恒星死亡殘骸中的 “終極形態(tài)”，如同宇宙中神秘而恐怖的 “吞噬者”。
任何進入黑洞的物質，都會被無情地坍縮到核心那個體積無限小、密度無限大的奇點上。奇點的強大引力會在其周圍形成一個具有無限曲率的球形空間，這個空間的大小與黑洞質量成正比，被稱為黑洞視界或史瓦西半徑 。
史瓦西半徑的計算公式為 R = 2GM/C^2 ，根據該公式，一個質量為太陽 3 倍的黑洞，其史瓦西半徑約為 9000 米 。在這個半徑為 9000 米的球狀空間內，任何天體，無論其質量大小，一旦靠近，都將被黑洞吞噬，不留一絲痕跡。
黑洞似乎永遠處于 “饑餓” 狀態(tài)，不斷吞噬周圍的天體和物質。隨著吞噬的物質增多，黑洞的質量也會不斷增大，其史瓦西半徑也會相應地與質量成正比擴大。人類目前發(fā)現(xiàn)的宇宙中最大的黑洞名為 SDSS J073739.96 + 384413.2，其質量達到太陽的 1040 億倍，史瓦西半徑更是達到了 3120 億千米 。并且，這個黑洞仍在持續(xù)不斷地吞噬恒星物質，進一步壯大自身。
黑洞對所有進入其視界的能量和物質來者不拒，一旦物質進入視界，就連光也無法逃脫其強大的引力束縛，因此從本質上講，黑洞本身是無法直接被觀測到的。
然而，由于黑洞具有質量、電荷和角動量，當星際物質靠近黑洞視界時，會被黑洞強大的引力捕捉并向中心拉扯。在黑洞角動量的帶動下，靠近的物質會以極高的速度旋轉，轉速可達一半光速甚至接近光速 。如此高速的物質相互碰撞，會激發(fā)出巨大的能量，釋放出耀眼的可見光和各種能量射線。
同時，強大的能量噴流還會從黑洞自轉軸的兩端以接近光速的速度發(fā)射到宇宙空間，在 X 波段產生熾熱的光芒。黑洞視界是可見與不可見的明確分界線，所有物質在黑洞視界外時是可見的，而一旦進入視界，便會瞬間消失，只留下一個深不可測的 “黑窟窿”。
通過觀測這些由黑洞吸積物質所產生的輻射和噴流現(xiàn)象，人們可以借助光學和射電、射線望遠鏡來間接觀測黑洞，并通過相關數(shù)據計算出黑洞的質量。
白矮星和中子星作為極端天體，其強大的引力對靠近它們的恒星等天體構成了巨大威脅。一旦有天體靠近，便會被它們捕捉并逐漸拉扯撕碎，最終被吞噬。通過這種吸積周圍天體物質的方式，白矮星和中子星會不斷增加自身質量。
當它們的質量達到特定的臨界點時，就會發(fā)生質的蛻變，演變?yōu)楦邔蛹壍臍埡 ?/p>
這里涉及到兩個重要的極限值，一個是錢德拉塞卡極限，另一個是奧本海默極限。白矮星的質量臨界點為 1.44 倍太陽質量，即錢德拉塞卡極限。當白矮星質量達到這一極限時，其內部依靠的電子簡并壓將無法繼續(xù)支撐自身的物質形態(tài)。
此時，白矮星會面臨兩種截然不同的歸宿：一種是引發(fā)超新星大爆發(fā)，自身被炸得粉碎，化作一片星云；另一種則是繼續(xù)坍縮，轉變?yōu)橐活w中子星。
對于中子星而言，當它通過吸積物質，質量達到奧本海默極限時，內部的中子簡并壓將無法抵御自身強大的引力，進而繼續(xù)坍縮，有可能形成夸克星或者黑洞。
目前，人類尚未在宇宙中發(fā)現(xiàn)夸克星的存在，因此夸克星的存在仍停留在理論猜想階段。關于奧本海默極限的具體數(shù)值，目前尚無定論。有研究表明，不旋轉中子星的奧本海默極限約為 2.16 個太陽質量，但實際上幾乎不存在不旋轉的中子星。
所以，一般認為奧本海默極限在 3 個太陽質量以上。而目前人類在宇宙中發(fā)現(xiàn)的最小黑洞，其質量也在太陽質量的 3 倍以上。
在宇宙的漫長演化歷程中，白矮星、中子星和黑洞之間還會發(fā)生相互 “吞噬” 以及碰撞的極端事件。尤其是中子星或黑洞在相互碰撞時，會引發(fā)宇宙中最為壯觀、能量最為強大的天體事件 —— 伽馬射線暴。
伽馬射線暴堪稱宇宙中的 “頂級能量爆發(fā)”，在短短幾秒鐘或幾分鐘內所釋放出的能量，甚至超過了一個星系在長時間內輻射能量的總和。倘若地球不幸被這種強大的能量擊中，后果將不堪設想，因此科學界普遍認為伽馬射線暴是宇宙中最恐怖的 “頂級殺手”。
有科學家推測，伽馬射線暴可能導致了宇宙中 90% 以上的生命和文明走向滅絕，這或許也是人類至今尚未發(fā)現(xiàn)地外文明的重要原因之一 。它如同宇宙中的 “達摩克利斯之劍”，時刻影響著宇宙中生命和文明的發(fā)展與演化。
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