宇宙原来是个时光机？我们能从宇宙中窥探到遥远的过去吗？

大家有没有想过，当我们眺望星空的时候，其实就是在看时光机？
是的，我们现在看到的星星和银河的样子，都是几百年、几千年、几百万年甚至是几十亿年前的遥远的样子。通过观察恒星，我们可以知道太阳过去是怎样的，将来又会是怎样。

星星是如何死亡的

简单的说，恒星的命运是由它的质量决定的。更准确地说，恒星的命运取决于恒星的形成期，也就是恒星刚诞生不久的初始阶段，再这一阶段恒星能够向热核反应的“炉”中投入多少物质，投入的多，恒星的寿命就越长。
举一个例子，质量较小且较暗的红矮星，在理论上是可以持续发光数兆年的。
宇宙中很多红矮星很可能与我们的银河系同龄，但到目前为止还没有发现一颗“年老”的红矮星，可能是因为我们的宇宙还没有达到红矮星开始老化的年龄吧。
与红矮星相对的是质量大、亮度高的蓝巨星和白巨星，这些质量超过太阳10 -15倍的恒星，在短短数百万年的时间内就会“燃烧殆尽”。

从天文学的角度来看，这些恒星将会以超新星爆炸的形式结束自己短暂的生命，爆炸之后会留下中子星和黑洞等物质。
但是像太阳这样处于“中年期”的恒星会怎样呢？
据说像太阳这样的星球，一般寿命在100亿年左右。这种恒星一旦老化，就会因为某种热核反应而开始“膨胀”，最终变成红巨星这样的大型恒星。
当然，这种恒星中所含的物质会消耗殆尽。这意味着它们的密度会降低，最终，恒星的外层大气会被“流放”到无法用重力维持的遥远地方，“恶性循环”就这样开始了。
如果恒星膨胀过度，就无法维持原有的形状，外层开始消失，恒星就会失去质量，重力也会减弱。这样的话，宇宙空间会有更多的物质飞走，恒星也会失去更多的质量… 最终留下的只有恒星的核心，也就是白矮星。

人类是怎么知道这些的呢？

人类存在的时间，即使是与寿命最短的恒星相比，还是太短了，那么人类是怎么研究出这些恒星的成长过程的呢？这和开头我们将星空称为“时光机器”有关。
仰望星空，你会发现很多不同种类、不同年龄的星星。这意味着，不同年龄的恒星会有怎样的发展过程，是可以建立一定的模型的。

但是，大部分的恒星都是红矮星，像太阳这样的黄色星和橙色星很稀少，因为处于晚年期的恒星是无法存活太久的，因此统计起来数量会更少。也就是说，对于科学家来说，每一颗这样的星星都是非常珍贵的存在。

超时的巨星

“狮子座CW星”是人类成功“捕捉”到太阳这样的恒星死亡瞬间的少数例子之一。正如名字所示，这颗恒星从地球上看位于狮子座的方向，距离地球650光年。
“狮子座CW星”已经失去了大半的物质，所以非常昏暗，直到1969年才被发现。这颗恒星处于被称为“碳星”的阶段，“碳星”是红巨星迎来的最终阶段。这个时候，大气中会发生某种特殊的变化，在这个过程中会积累碳。
据专家推测，“狮子座CW星”所剩的时间不多了，最多也只有1万年到3万年。在此期间，其核心以外的物质会完全丧失，被释放的外层形成行星状星云，不久将会冷却并扩散到宇宙空间。
为了让大家更容易理解“狮子座CW星”到底有多“消瘦”，在这里用简单的数字来表示。
10亿年前，这颗恒星进入最后阶段的时候，它的质量至少是太阳的3倍。而现在，这颗恒星的质量估计是太阳的0.7到0.9倍。也就是说，这颗恒星至少“瘦”到了三分之一的质量，大约70%的物质已经扩散到了宇宙空间。

而且，“狮子座CW星”是一颗巨大的恒星，半径相当于太阳的500倍。这颗星星上吹着非常强大的“风”，不断从恒星中向宇宙空间释放流动的物质。
由这种风形成的“恒星风泡沫”的半径达8万4千au。要知道，关于太阳圈的边界，有各种各样的说法，但不管怎样，太阳的半径都不会超过250au。也就是说，太阳圈的大小是狮子座CW星的336分之1。
除此之外，“狮子座CW星”还可以称为“水之星”。
几年前，科学家在这颗恒星的大气中发现了大量水蒸气的痕迹，水蒸气的温度接近摄氏1000度。这个水蒸气是从哪里来的，目前来说还是个很难的问题。
或许，这颗恒星曾经有过几颗“水的”行星，当恒星开始膨胀时，它们就被火焰包围并燃烧殆尽了。又或者，这也有可能是未知的化学反应留下的痕迹。

太阳什么时候会变成这样呢？

看着“狮子座CW星”，就好像看到了未来的太阳。但是，太阳具体什么时候才能变成像“狮子座CW星”那样的状况呢？而且，太阳和“狮子座CW星”的结局有什么不同之处吗?
现在的太阳正值“中年”，它的年龄大约是45亿年，再过55亿年就会开始成为红巨星，到时候，太阳的光度会不断上升，再过10亿年，地球上就没有生命了。

地球会变成金星那样的星球，但是，与金星不同的是，那时候浮在地球大气中的不是硫酸云，而是海洋蒸发后形成的水蒸气云。地球将以这样的状态持续数十亿年，直到太阳进入红巨星阶段。
成为红巨星的太阳开始不可控制地膨胀，变得“格外耀眼”。当太阳的年龄超过120亿年的时候，它的光度达到最大。然后，地球表面就会变成熔岩的海洋，太阳还可能会吞噬水星、金星甚至地球。
之后，太阳终于会变成我们现在看到的“狮子座CW星”的样子：太阳不断膨胀，逐渐失去物质，形成巨大的行星状星云漂浮在宇宙空间中，最后只剩下一颗白矮星。
遥远的行星也可能会离开太阳系，这是因为太阳的重力已经减弱到无法维持行星运行的程度。那些行星有可能成为“自由漂浮的行星”，朝向宇宙空间，也有可能停留在原地。
或许，在这场大变动结束的时候，我们的子孙中会有人想乘坐宇宙飞船去自己祖先的故乡——太阳系曾经存在的地方看看。但是，能照亮那艘宇宙飞船的，也许只有曾经的太阳的尽头——天空中明亮的青白色的点了吧…
作者：小阿部 校稿：川川