如果有一天宇宙只剩下紅矮星，夜空是否會徹底變得黑暗？
2023-04-01 05:57:36 1
在一個沒有光汙染的晴朗夜晚，當你抬頭看星星時，你會發現數以千計的星星在你頭頂上閃爍。
天文學家告訴我們，除了幾個行星、幾個星雲和其他天體的結構外，其餘都是銀河系中的恆星。其中，我們之間的距離只有幾光年，距離達到幾千光年。例如，離我們640光年遠的參宿四，可以跨越如此長的距離將光傳輸到地球並被我們觀察到。肉眼可見的最遠的恆星海山2，即使在7500光年之外，仍有4.3的表觀星等(肉眼可見的最暗星等是6等)。)，這不能不說是宇宙中的奇蹟。
然而，我們看到的恆星只是銀河系眾多天體中最好的。還有更多的天體不夠明亮，最終發出的光在傳播過程中被逐漸吸收或分散，淹沒在夜色中空。在我們數千光年的範圍內，恆星的數量超過百萬！然而，它們並不那麼耀眼，也不能用肉眼觀察到。它們必須通過望遠鏡才能發現。
(圖片說明:哈勃太空望遠鏡拍攝的半人馬座比鄰星離我們很近，但是沒有望遠鏡的幫助我們看不到它。)
例如，半人馬座比鄰星，太陽系中最近的恆星，離我們只有4.22光年，只有參宿四的0.66%。然而，直到1915年天文學家才通過望遠鏡觀察到它。這是因為半人馬座比鄰星非常小，質量只有太陽的1/8，半徑只有太陽的1/7。因此，儘管如此接近，半人馬座比鄰星的表觀星等只有參宿四的11倍，幾乎是1/10000(有趣的是，兩顆恆星的表面溫度非常接近，都略高於太陽溫度的一半)。
事實上，像參宿四這樣的星星很少。根據科學家的觀察，銀河系中只有20%的恆星比太陽大。然而，像半人馬座比鄰星這樣的小天體是銀河系中最常見的類型。他們是紅矮星。
所謂的紅矮星，或稱M型主序星，約佔銀河系恆星總數的70%。一般來說，它們的質量通常不到太陽的一半，而且大多數都不到太陽的1/3。由於質量小，紅矮星內部的核聚變也相當溫和，導致表面溫度非常低，輻射較少。一些紅矮星的輻射強度小於太陽的1/10000，所以它們通常非常暗。事實上，如果我們不使用望遠鏡，我們就看不到任何紅矮星——甚至連最近的比鄰星都看不到，更不用說其他紅矮星了！
儘管紅矮星很小，但它們有一個其他恆星無法比擬的特徵——長壽。
你可能認為紅矮星更小，燃料更少，所以更容易到達生命的盡頭。事實上，恰恰相反，由於紅矮星質量小，聚變速度極慢，它們的壽命通常很長。
以我們的太陽為例:在其核心區域，每秒鐘有6億噸氫融合形成氦並向外釋放能量。這不僅是質量的結果，也是太陽維持現狀的必要手段。如果反應速度比這慢，提供的能量也少，太陽將會崩潰，無法承受巨大質量帶來的可怕重力。
按照這個速度，太陽的生命將在大約50億年後結束。包括它已經度過的46億年，它可以在宇宙中存在近100億年。
這裡應該解釋一下，核聚變反應只發生在太陽的核心區域，因為只有那裡有足夠的溫度和壓力來滿足反應條件。在太陽燃燒的過程中，堆芯的氫不斷被消耗，而外部的氫不斷被供應到內部以提供新的燃料。當太陽死亡時，它不會完全燃燒掉所有的氫。
質量越大的紅巨星燃燒越劇烈，壽命越短。當你仰望夜晚空時，天空中許多閃爍的星星都是短命的星星，它們可以燃燒數千萬年，甚至可以在幾百萬年內燃盡燃料並爆炸成超新星。例如參宿四，許多人都期待著它爆發的那一天。
(圖片說明:科學家模擬的超新星爆炸)
只有這些紅矮星知道如何珍惜自己的燃料，並且在預算上很謹慎，才能活得更久。
科學家告訴我們，即使壽命最短的紅矮星也能存在數百億年。最長壽的紅矮星甚至可能燃燒數萬億年。相比之下，我們的宇宙只有138億年。
像太陽這樣的黃矮星在死亡時會膨脹成紅巨星，大大增加了它們的亮度。然而，因為它的質量不足以將氦融合成更重的元素，即使在死亡的那天，紅矮星也不會像太陽一樣膨脹，而是會開始收縮，變得越來越暗。
根據這一說法，我們頭頂上幾乎所有可見的恆星將在大約50億年後滅絕。雖然會形成一些新的恆星，但恐怕不會有現在這麼多的新恆星，因為大量的氫會融合成更重的元素。
可以想像，在未來的某一天，宇宙可能會充滿大量的紅矮星，但是像太陽這樣的黃矮星或者像阿魯迪巴這樣的紅巨星和像參宿四這樣的紅巨星是非常罕見的。
哦，是的，那時宇宙中可能還有其他天體，如行星、棕矮星、白矮星、中子星、黑洞——其中一個比另一個「黑」。此外，隨著宇宙的膨脹，天體之間的距離越來越遠，它們的亮度也會受到進一步的影響。
宇宙最終會變得如此黑暗嗎？
沒有人知道我們對宇宙了解太少。我們不知道宇宙從哪裡來，也不知道宇宙的能量從哪裡來。
從目前的理論來看，能量不能由空產生，所以這種結局似乎是不可避免的。
也許我們可以把希望寄托在黑洞上。黑洞可以清理宇宙中所有的天體，然後釋放它們，就像回收垃圾並把它變成財富一樣。然而，這個美好的願望仍然需要科學家們的進一步研究。畢竟，僅僅通過思考美來「拯救」宇宙是不夠的。
總之，既然像大爆炸這樣奇怪的事情會發生，誰知道宇宙會給我們帶來什麼驚喜呢？
