通过恒星生命历程来感受不可见物质的总量

通过恒星生命历程来感受不可见物质的总量

初始宇宙物质均匀扩散，质量密度的概率涨落现象，产生物质在万有引力作用下的集中现象。引力作用带来的物质汇集是漫长的过程，其中的一部分物质汇集到一起，形成大大小小的天体。也就是说，相当一部分物质没有汇集到一起，或依然处于分散状态。这部分物质究竟占多大比例，不好说。

汇集一起而形成的天体，大大小小，天体质量达到一定门槛以后，才能发光发热，算是恒星。而相当一部分天体的质量是达不到发光发热级别的，这一部分不发光的天体的总质量究竟有多大，也不好说。

可以发光的天体，其光度随着质量增大而迅猛增大。从发光门槛质量增大两个数量级后，大约10倍于太阳质量的恒星，光度就很强了，发光的寿命急剧缩短。发光寿命下降到几百万年或几千万年，这对于已经存在138亿年的宇宙来说，确实太短暂了，这意味着这种大质量恒星绝大部分早就过了发光期了，成为暗淡的天体。

大质量恒星发光历程短暂，发光寿命终结以后，恒星通过爆炸可以将其大部分甚至几乎所有物质以高至十分之一光速的速度向外扩散，最终形成星云。一个大型天体，变成了无数的微小天体，并暗淡下来。其留下的残骸（白矮星、中子星或黑洞）也是暗淡的。也就是说，大质量天体发光历程短暂，绝大部分时间以黑暗状态或暗淡状态存在于宇宙中。曾经的大质量天体，只有极少一部分还处于发光状态，绝大部分大质量天体已经走过发光历程，处于解体后（超新星爆发）的黯淡状态。这些大质量天体的残骸及其解体后形成的星云，自然是不可见物质的重要组成部分。

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图28 哈勃望远镜发布的类日恒星产生的行星状星云，即星云像行星那样环绕中心恒星内核。这是由于类日恒星晚期的膨胀速度并没有那么夸张，并且主要物质内核留了下来，有足够的引力束缚这些膨胀的物质。星云中央是裸露的恒星内核，正在变成白矮星。

类似太阳的恒星，虽然拥有漫长的发光历程，但是也会有膨胀而逐渐衰竭的那一天。最终也是留下一个逐渐暗淡的中心残骸，以及形成体积较小的暗淡的星云。其生命历程也是归于暗淡。可见，已经成为暗淡天体的恒星残骸，自然也是不可见物质的组成部分。

不可见物质的最大组成部分应该是比太阳质量小得多的天体，这些天体数量巨大，由于天体的发光质量门槛因素，从没有发光发热或较少发光发热。

我们从以上的叙述中可以感觉到，宇宙物质构成中，确实应该是以不可见物质为主，可见物质占比确实应该不大。因为可见物质的分布区间太窄了，如此窄的分布区间，不可能占据物质主流。没有理由认为，宇宙物质应该大部分形成太阳这类恒星，虽然这类恒星是发光的主体。如果以前有这样的认识，那么这是想当然的，没有根据。