恒星，構(gòu)成了肉眼可見(jiàn)的物質(zhì)世界中的99.9%以上。當(dāng)我們仰望星河，映入眼簾的點(diǎn)點(diǎn)星光中，

99.99%都屬于那些發(fā)光發(fā)熱的巨大天體——恒星。它們是行星的家園，也是宇宙中創(chuàng)造奇跡的工匠。

行星，這些宇宙中的舞者，是由恒星形成過(guò)程中的剩余材料拼湊而成。以太陽(yáng)系為例，太陽(yáng)一星獨(dú)大，質(zhì)量占據(jù)了整個(gè)太陽(yáng)系的99.86%，而余下的八大行星和無(wú)數(shù)小天體，只能共同分擔(dān)那微不足道的0.14%。

行星自身無(wú)法發(fā)光，它們依靠吸收恒星的輻射熱量來(lái)溫暖自己。

恒星之大，有之；小者，亦有之。正如太陽(yáng)這樣的中等質(zhì)量恒星，最小的恒星其質(zhì)量?jī)H為太陽(yáng)的8%，而最龐大的恒星質(zhì)量則高達(dá)太陽(yáng)的200倍。

那些過(guò)于渺小或過(guò)于龐大的恒星，在自然界中并不多見(jiàn)。原因在于，若天體質(zhì)量未達(dá)到太陽(yáng)的8%，其核心就難以達(dá)到引發(fā)核聚變所需的溫度和壓力，自然無(wú)法發(fā)光發(fā)熱；而質(zhì)量超過(guò)太陽(yáng)200倍的恒星，劇烈的核聚變輻射壓與巨大質(zhì)量所產(chǎn)生的引力壓極難平衡，導(dǎo)致這類恒星極不穩(wěn)定，不斷向宇宙空間拋灑物質(zhì)。

恒星的壽命與它的質(zhì)量息息相關(guān)，質(zhì)量越小，壽命越長(zhǎng)；質(zhì)量越大，壽命越短。這是因?yàn)椋|(zhì)量越大的恒星，其核心的壓力和溫度越高，核反應(yīng)越劇烈，燃燒速度也越快，反之亦然。質(zhì)量最大的恒星壽命僅有數(shù)百萬(wàn)年，而最小的恒星壽命則可能超過(guò)萬(wàn)億年。

恒星有生也有死，它們的死亡方式亦因質(zhì)量不同而異。據(jù)科學(xué)家所知，恒星的死亡方式大致有四種，而其遺骸——黑矮星、白矮星、中子星、黑洞，也是四種不同等級(jí)的“死亡證明”。

在這些遺骸中，黑洞無(wú)疑是終極霸主，擁有無(wú)與倫比的吸引力，是恒星死亡后最為恐怖的亡靈。對(duì)宇宙中的一切，黑洞均一視同仁地吞噬，甚至連這些遺骸也不放過(guò)。

然而，黑洞的吸引力與其質(zhì)量成正比，只要不招惹它，不踏入其無(wú)限的引力范圍，安全性通常還是可以保證的。

許多恒星的最終歸宿是黑矮星。在宇宙中數(shù)量最多的恒星被稱為紅矮星，它們質(zhì)量較小，溫度和亮度也相對(duì)較低。紅矮星的質(zhì)量介于太陽(yáng)的8%至50%之間，如果沒(méi)有達(dá)到這個(gè)質(zhì)量下限，天體的核心就無(wú)法達(dá)到核聚變所需的溫度和壓力，只能成為褐矮星或行星；質(zhì)量再大的恒星則與太陽(yáng)類似。

這類小質(zhì)量恒星因其核心壓力和溫度較低，核反應(yīng)溫和，燃料消耗緩慢，因此一生中很少發(fā)生劇烈變化，只是靜靜地燃燒著核心燃料，直至熄滅，成為黑矮星。

根據(jù)紅矮星的質(zhì)量，它們的壽命可以達(dá)到千億年甚至數(shù)萬(wàn)億年，而宇宙至今只有138億年的歷史，因此，所有的紅矮星還處于壯年期，尚未有任何一個(gè)紅矮星轉(zhuǎn)化為黑矮星。

而大中型恒星的遺骸，白矮星和中子星，在能量耗盡之后會(huì)逐漸冷卻，最終能量完全消失，也會(huì)變成黑矮星。這一過(guò)程大約需要100至200億年。

因此，黑矮星在宇宙中尚屬罕見(jiàn)。白矮星則是中等質(zhì)量恒星的遺骸。

人們普遍認(rèn)為，太陽(yáng)質(zhì)量的0.8倍至8倍之間的恒星，包括太陽(yáng)本身，在生命晚期會(huì)經(jīng)歷紅巨星膨脹階段，最終散去外層物質(zhì)，留下的核心成為一個(gè)致密的核，即白矮星。

如今，我們?cè)谟钪嬷幸呀?jīng)發(fā)現(xiàn)了許多白矮星，例如距離我們8.6光年的天狼星，它由一顆藍(lán)矮星和一顆白矮星組成，藍(lán)矮星的質(zhì)量約為太陽(yáng)的兩倍，而白矮星則與太陽(yáng)質(zhì)量相當(dāng)，但體積卻只有地球般大小。

白矮星是一種高密度天體，其密度可達(dá)1至10噸/cm3，剛形成時(shí)的表面溫度約為10000℃，盡管會(huì)發(fā)光，但亮度較低，大約只有太陽(yáng)亮度的千分之一至萬(wàn)分之一。加之體積微小，稍遠(yuǎn)一些便難以觀測(cè)。

而恒星無(wú)論在體積還是亮度上都遠(yuǎn)超白矮星，但現(xiàn)代最好的天文望遠(yuǎn)鏡也難以觀測(cè)到恒星的圓面，僅能看到一個(gè)光點(diǎn)。白矮星體積小、亮度弱，觀測(cè)難度更大。尤其是在雙星系統(tǒng)中，主星的光輝會(huì)掩蓋白矮星微弱的光芒，觀測(cè)起來(lái)更加困難。

因此，對(duì)白矮星的觀測(cè)通常依賴于光譜分析，或利用星冕儀等特殊設(shè)備遮擋主星光芒，方能勉強(qiáng)看見(jiàn)一些較近的白矮星亮點(diǎn)，如天狼星B。

由于中小質(zhì)量恒星在宇宙中數(shù)量眾多，死后遺骸便是白矮星，而如今宇宙已有138億年歷史，應(yīng)當(dāng)有許多白矮星存在。據(jù)估計(jì)，白矮星的數(shù)量占恒星總數(shù)的3至10%之間。

目前已發(fā)現(xiàn)的白矮星已超過(guò)1000顆，1982年出版的白矮星星表就收錄了距離太陽(yáng)不遠(yuǎn)、位于銀河系內(nèi)的488顆白矮星。

白矮星既然是尸骸，何以還能發(fā)光發(fā)熱？白矮星的核心核聚變?cè)缫淹Ｐ辉佼a(chǎn)生能量，但白矮星本身是原恒星的核心，其溫度遠(yuǎn)高于原恒星表面。例如太陽(yáng)表面溫度約為6000℃，核心溫度則高達(dá)1500萬(wàn)℃。隨著氦核聚變的進(jìn)行，核心溫度甚至可能升至數(shù)億℃，因此外圍物質(zhì)散去后，留下的核心碳核繼承了原恒星的溫度。

白矮星形成初期，其表面溫度甚至高于原恒星，可達(dá)數(shù)萬(wàn)℃，核心溫度則保持在上千萬(wàn)℃。這些溫度會(huì)不斷地以輻射的形式散發(fā)出去，因此白矮星仍有光和熱輻射。但隨著能量耗盡，白矮星會(huì)慢慢冷卻，冷卻后的白矮星殘骸也稱為黑矮星。

白矮星的質(zhì)量一般在太陽(yáng)的0.2至1.44倍之間，根據(jù)質(zhì)量的不同，其冷卻年限也各異，通常需要100至200億年。當(dāng)白矮星完全冷卻后，其高密度碳會(huì)結(jié)晶形成巨大的鉆石星球。但與地球上的鉆石不同，這種“鉆石”的密度高達(dá)10噸/cm3，一個(gè)“鉆石”戒指足以將人牢牢固定在一個(gè)位置上。

中子星則是大質(zhì)量恒星的遺骸。質(zhì)量在太陽(yáng)8倍以上至30倍以下的恒星核心溫度和壓力會(huì)引發(fā)從氫到鐵以下的一系列核聚變，最終在核心形成一個(gè)鐵球，核聚變停止后，恒星外殼的引力坍縮以亞光速撞擊鐵核，形成幾乎相同速度的反彈激波，兩股力量的碰撞導(dǎo)致熱核失控，以超新星爆發(fā)的方式結(jié)束生命。

如果核心殘留質(zhì)量超過(guò)太陽(yáng)的1.44倍，超新星大爆炸后便會(huì)留下一顆中子星遺骸。

中子星是極端天體，質(zhì)量達(dá)到太陽(yáng)的1.44至3倍，而半徑僅約10公里，因此密度可達(dá)1至10億噸/cm3，表面重力是地球的上萬(wàn)億倍，表面壓強(qiáng)高達(dá)地球大氣壓的10^28倍，逃逸速度可達(dá)1萬(wàn)至15萬(wàn)公里/秒，磁場(chǎng)強(qiáng)度也可達(dá)1至20萬(wàn)億Gs（而地球僅0.7Gs，太陽(yáng)僅1000至4000Gs）。

中子星剛形成時(shí)，表面溫度可達(dá)百萬(wàn)℃，核心溫度可達(dá)萬(wàn)億℃。因此，中子星會(huì)持續(xù)向太空發(fā)出強(qiáng)烈的能量輻射，強(qiáng)度是太陽(yáng)的100萬(wàn)倍。中子星繼承了原恒星的角動(dòng)量，體積極小，因此旋轉(zhuǎn)速度極快，有的每秒可達(dá)數(shù)千轉(zhuǎn)。

中子星的極強(qiáng)磁場(chǎng)會(huì)從磁極持續(xù)發(fā)射出強(qiáng)射電波束，而中子星的磁極與自轉(zhuǎn)軸不重合，因此旋轉(zhuǎn)時(shí)射電波束就像燈塔一樣在太空中掃描，有的掃過(guò)地球，這些有規(guī)律的脈沖信號(hào)便可被人類安裝的射電望遠(yuǎn)鏡捕捉，中子星因此被稱為脈沖星。

至今，人類發(fā)現(xiàn)的中子星和脈沖星已達(dá)數(shù)千顆，“中國(guó)天眼”（位于貴州的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，簡(jiǎn)稱FAST）自正式運(yùn)行以來(lái)，僅一年多時(shí)間便已捕捉到數(shù)百顆脈沖星。

中子星的能量也是原恒星遺留的，冷卻后也會(huì)變成一顆黑矮星。

黑洞是超大質(zhì)量恒星的遺骸。這種恒星質(zhì)量需至少為太陽(yáng)的30倍以上（有觀點(diǎn)認(rèn)為需40倍以上）。由于中心壓力和溫度極高，最終與形成中子星的原恒星一樣發(fā)生熱核失控，以超新星大爆發(fā)結(jié)束生命。

在這些超重量級(jí)恒星的內(nèi)部，巨大的引力塌縮作用與溫度極高，使得核心的質(zhì)量剩余變得更加龐大，這導(dǎo)致了它們最終的歸宿——成為一個(gè)黑洞。黑洞的起點(diǎn)，便是質(zhì)量至少三倍于太陽(yáng)的星核。

可以將黑洞視為恒星的終極遺體，是貪婪至極的死亡之魂。所有被吸入黑洞的物質(zhì)都會(huì)被壓縮至核心處的一個(gè)無(wú)限微小的點(diǎn)，該點(diǎn)在其周圍形成一個(gè)曲率無(wú)限大的球形區(qū)域，我們稱之為黑洞視界或史瓦西半徑。該半徑的大小與黑洞的質(zhì)量成正比。

史瓦西半徑的計(jì)算公式為R=2GM/C^2。利用這個(gè)等式，我們能得知一個(gè)三倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞的史瓦西半徑大約為9000米。在這個(gè)半徑范圍內(nèi)的任何天體，無(wú)論其質(zhì)量多大，最終都將無(wú)一幸免，被黑洞所吞噬，不留一丁點(diǎn)殘骸。

黑洞似乎永遠(yuǎn)饑渴難填。它們?cè)谕淌梢磺形镔|(zhì)和天體之后，質(zhì)量會(huì)逐漸增加，史瓦西半徑也隨之增大。目前，科學(xué)家們已經(jīng)觀察到了一個(gè)被稱作SDSS J073739.96+384413.2的宇宙中最大黑洞，其質(zhì)量達(dá)到了太陽(yáng)的1040億倍，半徑達(dá)到了驚人的3120億公里。而這個(gè)龐然大物還在不斷進(jìn)食，持續(xù)膨脹。

黑洞無(wú)情地將它所觸及的所有能量吸入其奇點(diǎn)，就像一個(gè)只進(jìn)不出的貔貅。一旦某個(gè)物體進(jìn)入了它的視界，哪怕是光也難以逃脫，所以黑洞實(shí)際上是無(wú)法直接觀察到的。

然而，黑洞擁有質(zhì)量、電荷以及角動(dòng)量，一旦星際物質(zhì)接近視界，就會(huì)被捕獲，并被拖向中心。在接近黑洞的過(guò)程中，物質(zhì)由于角動(dòng)量的影響會(huì)急速旋轉(zhuǎn)，其速度甚至能達(dá)到光速的一半或更接近光速。這種速度導(dǎo)致了物質(zhì)之間的激烈碰撞，釋放出強(qiáng)烈的可見(jiàn)光和輻射能量。

此外，強(qiáng)烈的能量射流也會(huì)從黑洞的自轉(zhuǎn)軸兩端以接近光速的速度射向太空，在X射線波段放射出耀眼的光芒。黑洞視界成為了可見(jiàn)與不可見(jiàn)的邊界，在視界之外的物質(zhì)是可見(jiàn)的，但一旦越過(guò)邊界，就消失得無(wú)影無(wú)蹤，只剩下無(wú)底的黑暗深淵。

因此，通過(guò)光學(xué)和射電、X射線望遠(yuǎn)鏡，科學(xué)家們得以觀察到黑洞，并計(jì)算其質(zhì)量。

而恒星的遺骸也似乎擁有起死回生的能力，它們能夠進(jìn)化成黑洞。由于白矮星和中子星都屬于極端天體，其他恒星或天體一旦不幸靠近它們，將會(huì)被其引力捕獲，并被撕扯、消耗。白矮星和中子星通過(guò)吸積其他天體的物質(zhì)，不斷壯大自身，當(dāng)質(zhì)量達(dá)到一個(gè)臨界值時(shí)，便會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，成為更加高級(jí)的恒星遺骸。

這兩個(gè)臨界值分別被稱作錢德拉塞卡極限和奧本海默極限。白矮星的質(zhì)量如果達(dá)到1.44倍太陽(yáng)質(zhì)量，就無(wú)法再依靠電子簡(jiǎn)并壓來(lái)維持自身的穩(wěn)定，這時(shí)它可能通過(guò)一場(chǎng)超新星爆發(fā)將自己炸碎成星云，或繼續(xù)坍縮成為中子星。而中子星在吸積后，如果達(dá)到奧本海默極限，其自身也無(wú)法再支撐，可能會(huì)演變成一個(gè)夸克星或黑洞。

盡管目前尚未發(fā)現(xiàn)夸克星，這仍是一個(gè)理論猜想。

關(guān)于奧本海默極限的具體數(shù)值，尚無(wú)定論。研究表明，不自轉(zhuǎn)的中子星的奧本海默極限大約為2.16倍太陽(yáng)質(zhì)量，但實(shí)際上幾乎不存在不自轉(zhuǎn)的中子星，因此通常認(rèn)為奧本海默極限的質(zhì)量在3倍太陽(yáng)以上。而目前所知的最小黑洞質(zhì)量也在太陽(yáng)的3倍以上。

關(guān)于恒星質(zhì)量與中子星和黑洞形成的誤區(qū)：并非1.44倍以上太陽(yáng)質(zhì)量的恒星就能形成中子星，3倍以上太陽(yáng)質(zhì)量的恒星就能成為黑洞。實(shí)際上，決定是否形成中子星或黑洞的關(guān)鍵在于大質(zhì)量恒星在超新星爆炸時(shí)留下的核心質(zhì)量。

因此，關(guān)于多大質(zhì)量的恒星會(huì)形成中子星或黑洞，這只是一個(gè)相對(duì)的概念。至于到底是30倍還是40倍太陽(yáng)質(zhì)量的恒星在超新星大爆炸后會(huì)留下中子星還是黑洞，這主要取決于恒星演化末期的核心剩余質(zhì)量。如果達(dá)到錢德拉塞卡極限，就會(huì)形成中子星；如果達(dá)到奧本海默極限，則會(huì)成為黑洞。

這些恒星的遺骸有時(shí)會(huì)發(fā)生激烈沖突，釋放出巨大的能量。在宇宙演化的過(guò)程中，白矮星、中子星和黑洞會(huì)相互吞噬，有時(shí)甚至?xí)l(fā)生相互撞擊的事件，特別是中子星或黑洞之間的碰撞，可能會(huì)激發(fā)出伽馬射線暴——一種宇宙中最為劇烈的能量爆發(fā)事件。

伽馬射線暴是宇宙中最強(qiáng)的能量釋放之一，其在短短幾秒或幾分鐘內(nèi)釋放的能量，可能超過(guò)一個(gè)星系長(zhǎng)時(shí)間輻射出的總能量。如果某顆星體不幸被這種能量擊中，其結(jié)果將是災(zāi)難性的。因此，科學(xué)界普遍認(rèn)為，伽馬射線暴是宇宙中最致命的“殺手”。

有理論認(rèn)為，伽馬射線暴可能消滅了宇宙中90%以上的生命和文明，這或許是造成宇宙文明難以進(jìn)化到高級(jí)階段的一個(gè)重要因素。這也許是迄今為止人類未能發(fā)現(xiàn)地外文明的一個(gè)原因。