宇宙学 · 恒星与黑洞 · 太阳系
17路(17LUBBS) · 看见更远的宇宙

太阳最后会变成黑洞吗?

判定:不成立

一句话:不会。太阳正好是 1 个太阳质量,远低于形成黑洞所需的门槛。它的结局是红巨星、行星状星云,最后留下一颗碳氧白矮星,再冷却成黑矮星。决定终点的不是「烧不烧完」,而是初始质量。

这个说法是怎么来的

「恒星死亡」在科普里常被简化成「塌缩成黑洞」,而黑洞又是最抓人的结局,于是所有恒星都被安排了这个下场。

终点由初始质量分档

低于约 0.08 太阳质量,连氢聚变都点不着,是褐矮星。0.08 到约 8 个太阳质量,结局是白矮星。8 到约 25 个太阳质量,核心坍缩成中子星。只有初始质量更大、且金属丰度合适的情况下,才会塌缩成黑洞。太阳在第二档的正中间。

太阳的具体路线

约 50 亿年后离开主序,核心氢耗尽,外壳膨胀成红巨星,半径可能延伸到地球轨道附近。约 75 亿年进入渐近巨星支,外层被星风抛掉,形成行星状星云。剩下的核心约 0.54 个太阳质量,靠电子简并压支撑,就是白矮星。

恒星终点的质量分档
初始质量终点支撑机制
< 0.08 太阳质量褐矮星电子简并压
0.08 - 8 太阳质量白矮星电子简并压
8 - 25 太阳质量中子星中子简并压与核力
> 25 太阳质量黑洞无

什么时候这个说法「有点道理」

太阳在红巨星阶段会膨胀到地球轨道附近,但地球是否被吞没还没有定论:太阳在膨胀过程中会损失质量,行星轨道会因此外移,两个效应谁更快取决于具体的质量损失模型。

依据

常见问题

白矮星之后呢?

冷却。白矮星没有产能机制,只会把余热辐射掉,温度从几万度降到几千度,最后成为黑矮星。这个过程的时标远长于宇宙年龄,所以宇宙里还没有真正的黑矮星。

太阳会爆炸吗?

不会。只有大质量星的核心坍缩或白矮星吸积到临界质量,才会产生爆发式事件。太阳的质量不足以触发任何一种。

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