據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，太陽(yáng)看起來(lái)似乎是一個(gè)永遠(yuǎn)燃燒的氣體球，但總有一天它會(huì)死去，這可能聽(tīng)起來(lái)很讓人沮喪，尤其是對(duì)于那些在地球上生活了幾十億年的生物來(lái)說(shuō)。但太陽(yáng)的死亡也有光明的一面。根據(jù)2019年1月發(fā)表在《自然》（Nature）雜志上的一項(xiàng)研究，死去的太陽(yáng)將留下一堆亮閃閃的遺產(chǎn)：變成一顆巨大的水晶，不過(guò)，這可不是你在普通枝形吊燈上能找到的那種水晶。

　　在討論超大型恒星晶體之前，我們首先需要了解像太陽(yáng)這樣的恒星是如何生存和死亡的。

　　從紅巨星到白矮星

　　太陽(yáng)通過(guò)原子的核聚變產(chǎn)生能量，它的巨大引力將恒星核中的氫原子擠壓在一起，聚變成氦原子，并在這一過(guò)程中釋放出的大量能量，向外推動(dòng)，維持著良好的平衡狀態(tài)。只要有足夠的氫燃料支持這個(gè)過(guò)程，核心的大小和溫度就保持不變（大約1500萬(wàn)開(kāi)爾文）。核聚變產(chǎn)生的能量輻射到整個(gè)太陽(yáng)系，最終孕育了地球這個(gè)宜居星球上生命的演化。在太陽(yáng)所經(jīng)歷的生命周期中，這個(gè)燃燒氫的階段持續(xù)了約90%的時(shí)間，這一生命期的恒星被稱為“主序星”。目前，太陽(yáng)的主序星階段已經(jīng)經(jīng)過(guò)了45億年——大約是它生命的一半。

　　當(dāng)氫原子耗盡后會(huì)發(fā)生什么？委婉地說(shuō)，事情會(huì)變得有點(diǎn)瘋狂。如果沒(méi)有聚變氫所產(chǎn)生的能量向外的壓力，太陽(yáng)的引力就會(huì)使其核心不堪重負(fù)，被擠壓成一個(gè)更小的空間，其溫度將提高十倍。不過(guò)沒(méi)關(guān)系，較重的氦原子核將開(kāi)始聚變，再次產(chǎn)生向外的壓力來(lái)維持平衡。據(jù)預(yù)測(cè)，這將在大約50億年后開(kāi)始發(fā)生，其標(biāo)志是一種名為“氦閃”的能量突然噴發(fā)。在氦聚變過(guò)程中，碳和氧形成，核心的溫度再次上升。

　　不久之后，甚至更重的元素也開(kāi)始聚變，使太陽(yáng)整體上看起來(lái)會(huì)因物質(zhì)消耗而有點(diǎn)糟糕。它將開(kāi)始膨脹，猛烈的太陽(yáng)風(fēng)橫掃星際空間，太陽(yáng)的外層將開(kāi)始剝離。不過(guò)，太陽(yáng)的質(zhì)量還不足以爆發(fā)稱為超新星，而是會(huì)變成一顆紅巨星。它可能會(huì)擴(kuò)張到地球軌道之外，將我們的星球烤焦。

　　在紅巨星末期，太陽(yáng)外層殘存的氣體會(huì)被太陽(yáng)風(fēng)吹送進(jìn)太空，并被電離成太陽(yáng)等離子體，從而形成美麗的行星狀星云。這個(gè)星云內(nèi)部富含新形成的重元素，將繼續(xù)用于產(chǎn)生下一代的恒星和行星。外層被剝離后，唯一留存下來(lái)的將是被稱為白矮星炙熱恒星核。這是一個(gè)小而高密度的恒星，將在數(shù)十億年中逐漸冷卻和暗淡，成為太陽(yáng)曾經(jīng)地位的證明。

　　白矮星在數(shù)十億年后會(huì)永遠(yuǎn)熄滅和變暗，但這并不是故事的結(jié)局。利用歐洲蓋亞任務(wù)的觀測(cè)結(jié)果，英國(guó)沃里克大學(xué)的研究人員偶然發(fā)現(xiàn)了一個(gè)潛藏已久的白矮星秘密。

　　水晶白矮星

　　在形成后不久，白矮星就變得非常熱，輻射出之前主序星核心曾經(jīng)擁有的強(qiáng)烈能量。在形成后數(shù)十億年間，白矮星將慢慢冷卻，并在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，其內(nèi)部的氧和碳將發(fā)生相變——類似于液態(tài)水凍結(jié)成固態(tài)冰。只有在非常極端的溫度和壓力下，碳和氧才會(huì)固化形成一個(gè)巨大的水晶。

　　“所有的白矮星都會(huì)在其演化過(guò)程中的某個(gè)時(shí)刻結(jié)晶，而更大質(zhì)量的白矮星會(huì)更快地經(jīng)歷這個(gè)過(guò)程，”研究負(fù)責(zé)人、沃里克大學(xué)物理系的皮埃爾-伊曼紐爾·特朗布萊在一份新聞稿中說(shuō)，“這意味著我們星系中數(shù)十億顆已經(jīng)完成這一過(guò)程白矮星，本質(zhì)上就是天空中的水晶球。大約100億年后，太陽(yáng)本身將會(huì)變成一顆白矮星?！?/p>

　　特朗布萊的團(tuán)隊(duì)分析了蓋亞任務(wù)的觀測(cè)結(jié)果，測(cè)量了距離地球300光年范圍內(nèi)15000顆白矮星的亮度和顏色，觀察到某種顏色和亮度的恒星數(shù)量過(guò)多（或“堆積”）。他們意識(shí)到，這組白矮星代表了恒星演化中的一個(gè)相似階段，這個(gè)階段具有適合發(fā)生結(jié)晶相變的條件，而這會(huì)導(dǎo)致冷卻的延遲，從而延緩恒星老化過(guò)程。研究人員還發(fā)現(xiàn)，其中一些恒星的壽命延長(zhǎng)了20億年。

　　“這是白矮星結(jié)晶，或者說(shuō)液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w的第一個(gè)直接證據(jù)，”特朗布萊在聲明中補(bǔ)充道，“50年前就有人預(yù)測(cè)，由于固化結(jié)晶作用，我們會(huì)在某些亮度和顏色下觀察到白矮星數(shù)量的堆積，直到現(xiàn)在我們才觀察到這一現(xiàn)象。”

　　結(jié)晶的白矮星不僅僅是一顆恒星。它們的量子構(gòu)成不同于我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里可以重建的任何東西。當(dāng)白矮星物質(zhì)結(jié)晶時(shí)，其物質(zhì)在量子水平上變得有序，原子核排列成一個(gè)三維晶格，形成一個(gè)金屬氧核和一個(gè)富含碳的外層。

　　因此，在太陽(yáng)這樣的恒星死亡后，它們的故事還沒(méi)有結(jié)束。所有的白矮星都會(huì)經(jīng)歷這個(gè)結(jié)晶階段，在星系中留下大量像鉆石一樣閃亮的恒星殘骸。（任天）

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