利用太陽的星塵做燃料是有一定限度的。總有一天,太陽內部將完全由碳和氧組成,那時的溫度和壓力將無法繼續維持核反應。當太陽中心的氦快用完時。其延緩的崩塌過程將重新開始,溫度將再度上升,從而引發最後一輪的核反應,並使大氣層相應地有所膨脹。在這最後毀滅的過程中,太陽將發生緩慢的脈動,每隔幾千年伸縮一次。最後,大氣層中的物質都將被拋入宇宙空間,形成一個或幾個同軸的氣殼。因為太陽熾熱的核心已經暴露,它的紫外光會將氣殼淹沒,還會形成斑斕繽紛的紅色和藍色的熒光,一直延伸到冥王星軌道以遠的空間。太陽中的一半物質大概會以這種方式損耗掉。到那時,太陽崩潰所產生的強光將充滿整個太陽係。
當我們從地球這個銀河係的角落裏舉目四望時,我們可以看見許多星體被閃光的球形氣團——行星狀星雲——所包圍。這些星體並不是行星,不過其中有些很像在低倍望遠鏡裏所看到的天王星和海王星的藍綠色圓盤。這些氣團乍看起來呈環形,因為它們像肥皂泡一樣,邊緣比中心看得更清楚。所有行星狀星雲都是恒星的外層標誌。在靠近星體中心的區域可能有一些已經死亡了的天體。它們是曾經充滿生機的行星的殘骸,現在既無空氣也無海洋,籠罩在微弱的亮光之中。太陽的殘骸,即裸露的太陽核,最初包裹在行星狀星雲之中,後來變成一個熾熱的小星球。它在空間逐漸變冷、收縮,密度大到空前驚人的程度——一湯匙大小的物質重達1噸以上。再過幾十億年,太陽就會退化成一顆白矮星,像我們所看到的行星狀星雲中心的亮點。它的表麵高溫度逐漸冷卻,最終成為一顆暗淡無光的、死氣沉沉的矮星。
質量大致相同的兩顆恒星的演化速度大抵相同。不過,質量較大的恒星核燃料的消耗速度要快些,變成紅巨星的時間也會早些,而且會首先衰退成白矮星。因此,應該有、也確實有許多雙星體存在。在這些雙星體中,一個是紅巨星,另一個是白矮星。有些雙星體緊靠在一起,灼熱的星氣流便直接從膨脹的紅巨星流向致密的白矮星,在白矮星表麵的某個特定的區域著陸。氫原子在白矮星的強引力作用下、不斷地聚集在一起,壓力和溫度不斷地升高,直到來自紅巨星的大氣物質發生熱核反應,使白矮星短暫地閃爍出明亮的光輝。這樣的雙星體稱為新星,其來源與超新星大不相同。新星隻能在雙星體係內形成,其能量來源於氫原子的核聚變。而超新星則隻存在於單星體之中,其能量來源於矽原子的核聚變。
在星體內部合成的原子通常都要返回到星際氣體中去。紅巨星會將它們的外大氣層噴射到星際空間去,行星狀星雲就是類太陽恒星不斷噴射其外層物質後的最終產物。超新星迅速地將它的大部分物質噴射到星際空間去。返回星際氣團的原子自然是星體內部熱核反應最易產生的原子:氫原子聚變成氦,氦聚變成碳,碳聚變成氧。在大恒星內,由於氦核不斷增加,形成了氖、鎂、矽、硫等物質。氦核是逐步增加的,每次增加2個質子和2個中子,一直到生成鐵為止。矽原子的聚變也能直接形成鐵原子,因為1個矽原子含有28個質子和中子,在幾十億度的高溫下,兩個矽原子就可以結合成一個含有56個質子和中子的鐵原子。
以上都是我們熟悉的化學元素。這樣的星際熱核反應並不容易生成鉺、鉿、鏑、鐠或釔,卻容易生成我們日常生活中常見的元素。這些元素返回星際氣團,在隨後發生的星雲崩塌及恒星和行星形成的過程中散盡。除了氫和部分的氦以外,地球上的所有化學元素都是幾十億年前的星體中的某種星體灶製造出來的。這些星體有一部分已經變成白矮星,默默無聞地呆在銀河係的另一側。人體脫氧核糖核酸中的氮,牙齒中的鈣,血液中的鐵,以及蘋果餡餅中的碳,都是在崩塌的星體內部形成的。因此我們可以說,人體是由星體物質構成的。
某些稀有元素則是在超新星的爆炸過程中形成的。地球上金和鈾的含量之所以比較豐富,就是因為在太陽係形成之前發生過許多超新星的爆炸。其他行星係中稀有元素的含量可能與地球不盡相同。是否存在這樣一些行星,它們的居民炫耀著鋁製的首飾、釙製的手鐲,而金子卻是實驗室中難得的珍品呢?假如地球上的金和鈾也像鐠一樣鮮為人知,無足輕重,那麼我們的生活是否會大大地改觀呢?