白矮星——坍縮了的太陽(yáng)

同時(shí)，回過頭來看中央恒星，既然可供燃燒的燃料都耗盡了，就再也沒有什么能阻礙恒星在它自身引力作用下的坍縮了，而且這種坍縮發(fā)生得非常快速。最終，恒星的密度變得如此之大，導(dǎo)致一種新的抵抗力——簡(jiǎn)并壓力——的產(chǎn)生，開始發(fā)揮作用并與引力相抗衡。簡(jiǎn)并壓力的產(chǎn)生是“不相容原理”的結(jié)果，這是量子力學(xué)理論中的一條基本原理，即不可能有兩個(gè)粒子能處于同一種狀態(tài)下，也就是說，如果兩個(gè)具有相同的電量、質(zhì)量和能量的粒子靠得太近，它們就會(huì)互相排斥。恒星會(huì)一直坍縮，直到簡(jiǎn)并壓力和向內(nèi)擠壓的引力恰好達(dá)到平衡為止。在這個(gè)新狀態(tài)下的恒星成為一個(gè)比地球還小但是密度卻高得令人難以置信的致密球體，稱為“白矮星”。一勺白矮星的物質(zhì)即重達(dá)數(shù)噸。到這一階段，地球?qū)⑼穗x至距這個(gè)能源耗盡的太陽(yáng)的虛弱殘骸2.7億千米的地方。

接下來的命運(yùn)又將如何？答案是“變化不大”。白矮星是資源枯竭的恒星，它沒有能源，能做的唯一一件事就是在微弱的輻射中慢慢變暗，最后變得和周圍環(huán)境溫度相同。它變成一顆冰冷、暗淡的黑矮星所需要的時(shí)間之長(zhǎng)超乎想象，事實(shí)上，相比之下宇宙都顯得太年輕，還沒能形成一顆黑矮星?；蛟S我們的太陽(yáng)將定格為一顆微小的、死亡的黑矮星，但仍然被殘存的行星所環(huán)繞。

中子星和黑洞

質(zhì)量較大的恒星的結(jié)局則有所不同。尤其是當(dāng)恒星質(zhì)量很大時(shí)，它的核心變成白矮星后，質(zhì)量仍超過了所謂“錢德拉塞卡質(zhì)量”，即1.4倍太陽(yáng)質(zhì)量，這時(shí)量子簡(jiǎn)并壓力也不足以和引力抗衡了。相反，引力是如此巨大，以至于質(zhì)子和電子都被擠壓在一起，變成了中子，恒星成為一顆“中子星”，它的密度比白矮星還要大得多，一勺中子星物質(zhì)的質(zhì)量就與全人類的總質(zhì)量相當(dāng)！中子星個(gè)頭極小，直徑不超過15千米，但它們的平均質(zhì)量高達(dá)太陽(yáng)質(zhì)量的1.5倍。如果你能站在一顆中子星的表面，你的重量將達(dá)到百億噸的量級(jí)。中子星實(shí)際上也是超新星遺跡中最常見的天體。我們看到的神秘天體——脈沖星，其實(shí)就是中子星的一種偽裝。

在超大質(zhì)量的超新星爆發(fā)事件中，中子星也不是快速坍縮的恒星核心的最終結(jié)局。一旦它的核能被耗盡，坍縮開始了，但這次它是如此猛烈，以至于沒有什么能阻止它。恒星不停地坍縮、坍縮，變得越來越致密，經(jīng)歷了中子星階段也不會(huì)停止。在此過程中，逃逸速度不斷增加。任何質(zhì)量小于8倍太陽(yáng)質(zhì)量的恒星都將以白矮星或中子星的形式結(jié)束它的一生。如果恒星的質(zhì)量比這更大，坍縮將勢(shì)不可擋，正如我們已經(jīng)看到的那樣，一顆黑洞由此而生。