得如此之热,以至于当氢原子碰撞时,它们不再弹开而是聚合形成氦。如同个受控氢弹爆炸,反应中释放出来
热使得恒星发光。这增添
热又使气体
压力升高,直到它足以平衡引力
吸引,这时气体停止收缩。这有
点像气球——内部气压试图使气球膨胀,橡皮
张力试图使气球缩小,它们之间存在
个平衡。从核反应发出
热和引力吸引
平衡,使恒星在很长时间内维持这种平衡。然而,最终恒星会耗尽
它
氢和其他核燃料。貌似大谬,其实不然
是,恒星初始
燃料越多,它则燃尽得越快。这是因为恒星
质量越大,它就必须越热才足以抵抗引力。而它越热,它
燃料就被用得越快。
们
太阳大概足够再燃烧50多亿年,但是质量更大
恒星可以在1亿年这
短
时间内用尽其燃料,这个时间尺度比宇宙
年龄短得多
。当恒星耗尽
燃料,它开始变冷并开始收缩。随后发生
情况只有等到本世纪20年代末才初次被人们理解。
1928年,位印度研究生——萨拉玛尼安·强德拉塞卡——乘船来英国剑桥跟英国天文学家阿瑟·爱丁顿爵士(
位广义相对论家)学习。(据记载,在本世纪20年代初有
位记者告诉爱丁顿,说他听说世界上只有三个人能理解广义相对论,爱丁顿停
下,然后回答:“
正在想这第三个人是谁?”。)在他从印度来英
旅途中,强德拉塞卡算出在耗尽所有燃料之后,多大
恒星可以继续对抗自己
引力而维持自己。这个思想是说:当恒星变小时,物质粒子靠得非常近,而按照泡利不相容原理,它们必须有非常不同
速度。这使得它们互相散开并企图使恒星膨胀。
颗恒星可因引力作用和不相容原理引起
排斥力达到平衡而保持其半径不变,正如在它
生命
早期引力被热所平衡
样。
然而,强德拉塞卡意识到,不相容原理所能提供排斥力有
个极限。恒星中
粒子
最大速度差被相对论限制为光速。这意味着,恒星变得足够紧致之时,由不相容原理引起
排斥力就会比引力
作用小。强德拉塞卡计算出;
个大约为太阳质量
倍半
冷
恒星不能支持自身以抵抗自己
引力。(这质量现在称为强德拉塞卡极限。)苏联科学家列夫·达维多维奇·兰道几乎在同时也得到
类似
发现。
这对大质量恒星最终归宿具有重大
意义。如果
颗恒星
质量比强德拉塞卡极限小,它最后会停止收缩并终于变成
颗半径为几千英里和密度为每立方英寸几百吨
“白矮
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