宇宙中是否存在不发光的恒星？

　　满天的繁星，是否有一天会全部熄灭？- José Luis Quiñones / APOD
　　130多亿年前，宇宙间的第一颗恒星被点燃。从此后，原本黑暗的宇宙逐渐充满了光明。
　　恒星是星云坍缩的产物。星云的密度是不均匀的，密度大一点的地方，引力也大一点。因此物质在这些地方越聚越多。物质的密度和质量超过临界点后，这些地方的核聚变就开始了，恒星就诞生了。

　　恒星及行星系统的诞生过程。
　　恒星就好像一个个火把，照亮了黑暗。它们都产生光和热。只不过火把的燃烧是分子间的化学反应，而恒星的燃烧是原子核间的聚变反应。恒星和火把一样，燃料是有限的，它们都有熄灭的一天。
　　恒星以氢为主要燃料。如果它们的质量足够大，那么一旦氢燃料耗尽，前一阶段聚变的副产品——氦，就会取代氢的地位，把聚变反应进行下去，维持恒星的相对稳定。就这样，一个阶段一个阶段地，较轻的元素被一步步地聚变成较重元素，直至新生成的元素，不足以在其内部环境中继续聚变。聚变反应的停止，导致能量产生的终止。恒星会在瞬间失去稳定，它的身体无法承受引力之重，随即坍塌。坚硬的内核会把内突的物质向外猛烈地反弹，制造出宇宙间最为壮观的天体现象之一——超新星。

　　哈勃太空望远镜拍摄的超新星1987A。
　　质量较小的恒星性情温和。临终的它们逐渐失去对物质的掌控。物质流失，形成所谓的“行星状星云”。而质量最小的矮星，可能连“行星状星云”也制造不出来。
　　恒星的死亡方式各种各样。但它们的死亡，并不都会立即导致它们停止发光。除了四散的物质，总还会留下一个内核。这个内核有的是黑洞，有的是中子星，而大多数是白矮星。
　　我们可以说恒星级黑洞是立即熄灭的恒星，因为它们根本不发光。除非它拥有丰富的“食物”。但对于中子星和白矮星而言，情况完全不同。

　　中子星模拟图。
　　中子星没有黑洞那么极端，但也拥有极高的密度。恒星燃烧的所有副产品，在超新星爆发过程中，会被压进一个体积极小、密度极高的球体中。这个球体的直径可以低至十几千米，密度可以在每立方厘米10的15次方千克左右，温度可以高达10的6次方K。虽然核聚变在中子星内部不再进行，但高温仍会导致它继续发光。
　　中子星通常是蓝白色的。但它产生的辐射，大部分集中在肉眼看不见的X射线波段上。中子星没有能量补充，因此必然会变冷、变暗。但中子星体积极小，它的所有能量，如果通过它极为有限的表面散发，几乎起不到什么明显作用。因此对它而言，起主要作用的冷却方式是一种尚未被完全了解的物理机制——“中微子冷却”。中子星冷却的过程十分漫长，最短也相当于宇宙当前年龄的大约100万倍。有得等了。
　　所幸，不是所有的恒星熄灭都要这么久。较小质量的恒星在核聚变反应停止后，会慢慢收缩成白矮星。白矮星的体积没有中子星那么小，密度也没有中子星那么大。它们的体积可以达到中子星的一千倍，大约相当于地球。它们的表面温度大约是2万K，是太阳的3倍多。比中子星凉爽多了！所以白矮星的冷却在理论上要比中子星快一点。

　　和地球差不多大的白矮星。白矮星表面的重力可以达到地球的10亿倍。
　　但白矮星的“散热”主要只能通过它的表面，而不是中微子的逃逸。要让白矮星黑化，从宇宙背景上消失，那么它的温度就必须接近绝对零度。这个过程需要的时间，大约相当于宇宙当前年龄的1000倍。和中子星相比，这已经相当快了。一旦温度接近宇宙背景温度，它们就会变成“黑矮星”。

　　宇宙中可能还没有黑矮星，因为宇宙还不够老。
　　由此看来，宇宙还是相当年轻的。因为当今宇宙中并不存在“黑矮星”。今天，宇宙中温度最低的白矮星，只失去了0.2%左右的热量，离变“黑”还遥遥无期。但现在没有，并不等于将来不会有。只不过它出现的时间，是在极其遥远的未来。
　　我们知道它们会出现，我们也知道它们什么时候出现。那是在我们的银河系和仙女座星系融合之后，那是在银河中大部分恒星已经燃尽之时。那时，夜空中将只剩下低质量的红矮星还在如昏暗的烛光般闪烁，而在空旷宇宙中四处游荡着的，将有许多黑色的幽灵。它们都曾是繁星。