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从原始氘到恒星：如何解密宇宙中氘的稀有故事？
在宇宙的宏大背景中，氘这种氢的同位素扮演着重要的角色。氘融合或称为氘燃烧，是一种核融合反应，主要发生在恒星及某些次恒星物体中。在此过程中，氘核与质子结合形成氦-3核。这一过程是质子-质子链反应的第二阶段，且也可以来自原始的氘。了解氘及其在恒星形成中的作用，不仅有助于我们探究宇宙的起源，也为天文物理学提供了丰富的研究方向。
氘是极易融合的核，尤其在吸积原恒星中心，当温度超过1,000,000 K 时，氘燃烧得以启动。
对于新形成的原恒星来说，氘的融合效率取决于周围的环境条件。当中心的温度升高时，氘的核融合会产生大量能量，这些能量驱动对流过程，使加热的气体向恒星表面运输。若没有氘可供融合，原恒星将无法获得足够的质量，从而提前崩溃，导致氢的融合过程阻碍物质的进一步吸积。
一旦氘融合得以进行，便会像恒星内部的温控装置，暂时阻止中心温度上升到足以促使氢融合的程度，这也为恒星的进一步质量积累提供了必要的时间。随着能量输送机制由对流转变为辐射，能量运输的速度会减缓，中心温度和氢融合将进入一个稳定的阶段。
随着恒星内部的氘逐渐耗尽，它的原始供应量会随着时间而下降，最终在数百万年后殆尽。
除了恒星，氘燃烧也可能在次恒星物体中发生。这些次恒星物体被称为棕矮星，其质量介于13至80倍木星质量之间。棕矮星能够燃烧氘而不具备燃烧常规氢的能量条件，因此它们的存在范围使得专家们认为形成类恒星物体的过程在某些质量之下依然是可能的。
棕矮星在其氘供应消耗殆尽前，可能会闪耀长达一亿年之久。
对于这些棕矮星来说，氘燃烧的起始被称为氘闪，这一现象不仅有助于它们稳定存在，还促使了研究人员对于恒星和行星形成的理解。尤其是在低质量恒星的观测中，尽管研究显示出氘燃烧的可能性，但至今尚未观察到与此相关的变化。
而在行星上，研究表明氘融合也可能发生，特别是在大约13木星质量的固态核心上方。然而，尽管对于气体行星的理解日益增深，这一过程的具体实现及其后果仍然是一片未解之谜。如何在如此极端的环境中产生核融合作用，是当前科学探索的一大挑战。
氘与其他核的融合反应虽然不如氘与质子反应那般普遍，但也展现出不同的核物理特性，包括氦-3、氚及稀有的氦-4的生成。
由于氘在宇宙中的稀有性，其供应一般会受到局限，这使得它在恒星演化及物质形成中的角色更加引人注目。在未来的研究中，如何充分理解氘在宇宙中的整体影响，以及它在不同天体演化过程中扮演的角色，将是科学界的重要课题。是否在这些过程中存在着尚未被发现的宇宙法则呢？
