1月12日，美國航空航天局（NASA）公布了哈勃太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）詳細記錄一顆恒星被黑洞吞噬的最后時刻的視頻。
視頻顯示，一顆恒星經過位于星系中心的超大質量黑洞附近，其外部氣體被被黑洞的引力場所捕獲，隨后整體被黑洞強烈的潮汐力“撕碎”。最終，恒星殘骸被黑洞拉入其形似“甜甜圈”的圓環軌道，釋放出大量的光線和高能輻射。
這被稱為“潮汐瓦解事件”（tidal disruption events，簡稱TDE）。
對于任何一個中心有一個靜止超大質量黑洞的星系來說，大約每10萬年才會發生幾次恒星被“撕裂”的情況。
同樣作為恒星，太陽的未來會如何？
從1.5億千米遠的地方看，太陽似乎是一個強大而穩定的存在。它每天都升起，不間斷地向我們釋放著賦予生命的能量。
但物理學家對太陽的看法截然不同。對物理學家來說，太陽是一顆不斷爆炸的核彈，這個動蕩的過程釋放出大量能量，僅靠太陽引力的力量控制。在這種令人難以置信的現象背后，存在一些結束它的機制。太陽的物理學揭示，它燦爛的日子總有一天會結束。
這種結束會在短期內發生嗎？還是說我們有數十億年時間來計劃？要了解這些，我們必須先回到它“出生”的時候。
本文為瞭望智庫書摘，摘編自《人類知道的太多了》（未讀2022年10月出品），原標題為《太陽什么時候會爆炸？》，原文有刪減，不代表瞭望智庫觀點。
這些巨大的旋渦云團被引力慢慢聚集在一起，引力是宇宙中最弱又最持久的力量。不過，這些熾熱的旋渦云團中的氣體和塵埃粒子移動得太快，無法完全被引力結合在一起，它們也不會形成致密的團塊。
科學家們不確定是什么最終觸發了太陽的形成：可能是磁場幫助捕獲了這些粒子，并將它們緊密地束縛在一起；可能是某些外部事件，比如來自附近超新星的沖擊波，使氣體粒子被緊緊地推到一起；也可能只是時間——最終氣體云冷卻，移動變慢的粒子開始掉向中心。
不管是什么原因，足夠多的東西最終聚集在一起，一個失控過程開始了。氣體和塵埃聚集在一個地方，產生更強的引力，吸引更多的氣體和塵埃，然后又產生更多引力，以此類推。
最終，足夠的氣體和塵埃聚集在一個地方，形成了恒星的開端，此時才是氣體真正開始升溫的時刻。
一顆恒星誕生了。
（49億年前，太陽的年齡：1億歲）
隨著時間的推移，累積的巨大質量不斷將質子推到一起。如果質子靠得足夠近，它們就會克服斥力，開始相互吸引，這是因為另一種力開始發揮作用：強核力。
在長距離上，強核力的威力不是很大，但在短距離上，它比使質子分開的電斥力強得多。一旦這種強力將質子聚集在一起，令人難以置信的事情就發生了：核聚變。
這兩個氫原子的原子核貼在一起，再經過幾步，最終會形成一種新元素：氦。
幾個世紀以來，人們一直試圖將一種元素轉化為另一種元素（通常是鉛轉化為黃金），但一直失敗，因此稱為“煉金術”的全部努力都被認為是胡扯。結果證明，在特殊情況下還是有可能的，比如位于太陽的中心——只在質量足夠產生壓縮質子所需的引力時，這種聚變才會發生。如果只有木星程度的質量，那么只能變成一顆行星。如果木星的質量變成它現在的一百倍，它的核心就會開始聚變，變成一顆紅矮星。
氫聚變為氦的驚人之處在于，這個過程會釋放出大量能量。產生的氦的質量實際比原來氫原子的質量小，所以額外的質量被轉化為能量，然后被中微子和光子帶走。如果對建立原子鍵可以釋放能量感到困惑，只需想一想相反的情況：打破原子鍵通常需要吸收能量。
這個簡單的機制照亮了整個宇宙，因為聚變發生在無數恒星內部，所以我們不必生活在黑暗的虛空中。引力使這一切成為可能，它將不情愿的質子推到一起，直到它們聚變。
但現在出現了強烈的反彈。
聚變反應釋放的能量會迅速沖出來，把一切向外推，并阻止引力進一步將質子擠壓到一起。突然之間，一場史詩般的拉鋸戰發生在兩種宇宙力量之間：一種是將一切擠壓在一起的引力，另一種是聚變釋放出的將引力向后推的能量。數十億年間，這兩種力量在太陽這里僵持著。
（從49億年前到未來50億年后，太陽年齡：1億到100億歲）
當我們抬頭仰望（不是直視）太陽時，看到的是一個同時爆炸和坍塌的巨型球體。實際上，我們很難準確了解太陽內部正在發生事情的規模。在聚變的核心之外，有一個厚度達到56萬千米的熾熱且在翻騰的等離子體層，核心產生的光子在這些層中不斷反彈，直到大約5萬年后，核心產生的能量終于自由地迸發到太空中，再過大約8分鐘，它們中的一些抵達地球，給我們帶來陽光。
在過去的49億年里，太陽一直以這種方式燃燒；在未來的50億年里，它還將繼續這樣做。不過，引力和核聚變之間的平衡不會永遠持續下去。悄悄地，恒星內部的時鐘已經開始倒計時了。
盡管引力很弱，但它很無情，它會永遠持續地吸引恒星內部的所有物質。而聚變需要燃料（氫）并產生廢物（氦），這限制了核聚變的持續時間。起初，氦聚集在恒星中心，在那里慢慢積累，不會產生任何反應。但最終，核聚變將開始改變這顆恒星。
氦的密度比氫大，因此核心變得更重，增加了施加在現在主要位于核心區之外的氫的引力。因此，外層會發生更多聚變反應，這使太陽更熱、更亮、更大。這些反應增長緩慢：每過1億年，太陽的亮度就增加1%。但加在一起，40億年后的太陽亮度將比今天高出40%，這會導致我們的海洋沸騰。
聚變越來越熱，太陽變得越來越大。核聚變似乎正在取勝，但它消耗燃料的速度也越來越快，最終會崩潰。
（未來50億到64億年，太陽的年齡：100億到114億歲）
到那時，大約50億年后，太陽的大小將增長到現在的200倍，地球和地球軌道以內的所有行星都將被太陽包裹其中。太陽的大部分將是蓬松的氫外層，相較太陽的其他部分，氫外層的溫度較低，但是按照地球的標準，這將是令人無法忍受的高溫。在內太陽系的任何地方，生命基本都不可能存在。
在將引力擊退后，核聚變因為延展范圍過大開始衰減，但在最終屈服于引力之前，聚變還留了最后一招。
（未來64億至65億年，太陽年齡：114億至115億歲）
不過，核聚變還沒有完成。當引力將氦核壓縮得如此致密，原子被擠壓在一起時，氦的聚變就開始做與氫相同的事情。瞬間，氦原子將聚變結合成更重的元素，主要是碳。這是一次字面意義上而非比喻性質的“一閃”。被點燃時，氦聚變釋放出的光比得上整個銀河系的光。幸運的是，它發生在太陽內部，所以太陽輻射不會把人類在木星衛星的殖民地燒掉。
聚變反應產生的碳集中在核心，使我們的太陽成為一個由碳、氦、氫組成的“三明治”。
在更大的恒星中，循環將繼續，產生更重的元素：對大質量恒星來說，核心處的壓力變得極大，因此碳聚變為氧，氧又聚變為氖，如此繼續。每一次聚變都會更快，但在最大的恒星中，聚變會持續到產生鐵為止，因為鐵無法自然聚變，所以是聚變的盡頭。
但是，我們太陽的質量不足以聚變碳，所以氦和氫最終被耗盡，太陽則不了了之。
這個氦聚變階段從突然爆發開始，持續時間不長——雖然太陽會燃燒100億年的氫氣，但它只會燃燒約1億年的氦氣。
（65億年后，太陽年齡：115億歲）
這就把那些在太陽膨脹中幸存下來的外行星推向了危險境地。太陽失去了一半質量后，對木星和外行星的引力就沒那么大了，這使氣態巨星的軌道外移到之前距離太陽的兩倍左右。
考慮到太陽之前的火暴行為，這聽起來是個不錯的舉動，但也使這些行星更容易受到附近經過的恒星的引力拖拽。在許多情況中，木星和土星的軌道會變得更加混亂，將剩下的其他行星（海王星和天王星）彈出太陽系，直到只剩下它們兩個。最終只會剩下一顆，很可能是木星，它將是唯一一顆繞太陽死核運行的氣體巨星。
此刻，沒有任何聚變發生，但白矮星仍然閃耀著光芒，就像一塊剛從鍛造爐中拿出來的白熱金屬一樣，它依靠自身內部的熱量發光，而且會持續很長一段時間。
現在太陽被困在這一步，溫度還不夠高，不足以啟動聚變引力也不足以將原子擠壓得更近，將恒星進一步壓縮為中子星或者黑洞。
（數萬億年后）
這意味著我們的太陽可能以白矮星的形式存在很長一段時間，甚至數萬億年。盡管它不會像年輕時那樣熾熱或明亮，但如果我們想放棄木星的臨時殖民地并在更近的地方定居，它可能還足夠溫暖，可以維持人類的生命。
當我們坐在白矮星的余燼周圍時，人類也許會回想起太陽正常燃燒而我們認為這理所當然的時代，并且講述那個時代生活的樣子。我們會回憶起它內部那持續不斷的爆炸，和似乎會永遠繼續下去的陽光燦爛的日子。
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