天空中为什么会出现两个太阳_2011年,天空会出现两个“太阳”

超新星爆发是十分罕有的天文事件,在银河系中有2000多亿颗恒星,可是超新星爆发只能几百万年遇到一次。

而最近在天文学界引起热议的,便是离我们640光年远、位于猎户座的参宿四有可能发生爆发的消息。

当然,最重要的还是它何时会爆发

澳大利亚南昆士兰大学物理系的布拉德・卡特宣称,这颗巨星将在今后的100万年内的任何时刻,最早甚至可能在2012年以前爆发

届时,我们将看到自地球诞生以来最耀眼的光芒,黑夜犹如白昼,天空中就像出了两个太阳!   宇宙中的万事万物都有其发生、发展和死亡的过程,即使是万物赖以生长的太阳也无法幸免。

在每个夜空中的点点繁星,都是一个个的“太阳”,它们是如何生成的呢?   在宇宙大爆炸38万年后,就开始形成了最轻的物质――氢元素,它占了宇宙物质的70%。

氢气在自身引力的作用下变成巨大的氢云,逐渐形成团块,进而收缩成恒星,此时其星核的温度已高达107K。

这一高温从何而来?无非是巨大尺度的氢云变成相对来说小得多的“太阳”,使引力能转化成热能,从而引发氢的热核聚变。

核聚变产生的高温使星球气体膨胀,抵制了恒星自身物质引力收缩,使得恒星保持稳态。

恒星的氢燃烧历时越长,其形态也越稳定。

天文学家把恒星演化的这一时期,称为它的主序星阶段。

氢核聚变成氦后,中心成了一个氦球,由于氦的质量比氢大,故在引力作用下星核日益缩小,密度、温度俱增。

直至中心密度达到104克/立方厘米(水密度为1克/立方厘米),温度上升至l08℃。

此时氦开始燃烧,从而阻止了恒星的进一步塌缩

不过事实上,这时恒星的体积不是缩小,反而扩大了。

原来前期氢燃烧时还有一些残存的氢,它们浮在星球的外层,而此时的温度足以点燃氢气,以致它们向外膨胀,形成一个很大的壳层,直至膨胀到原来星体的10倍。

此时恒星虽发出跟过去同等程度的光,但由于体积的庞大,单位面积的发光度就大为降低,它不再呈太阳般的白色,而是呈红色,故称红巨星。

一颗太阳般质量的恒星在燃尽氢,继而氦后,由于不产生热压力,也就无法阻止其自身的引力塌缩

它逐渐收缩,变成了一颗微弱的白矮星。

至此,它不再收缩,这是由于星体物质越挤越紧,电子紧挨在一起,最终产生了电子简并效应,它挡住了引力的向心压力,从而保持住白矮星形态上的平衡。

这颗星将一直存在下去,慢慢地散发其热量,直至变成一颗完全冷却的星体――黑矮星。

不过宇宙中还未出现过这样的星体,那是因为冷却所需的时间远比目前宇宙的年龄还要长。

但是质量大于太阳5倍的恒星,其归宿就很不一样了。

质量大引力就强,此时,电子简并效应也顶不住引力,它就不能稳定在白矮星的形态上。

随着星体塌缩,温度和压力皆进一步升高,此时星体中心进行着碳→氖、镁、氧→硅、硫的聚变。

在这一进程中,会产生爆聚核反应,从而出现大爆发,这也就是超新星爆炸。

就在爆发前的一个短暂时刻,星核物质受到极大的推挤,它们的中子皆被挤入原子核内,与质子进行逆β衰变而生成中子。

此时,星体的中心物质皆由中子组成,中子的简并效应顶住了引力的进一步塌缩星体就稳定在中子星形态上。

若原恒星的质量远大于5个太阳,那么整个星体自身的引力塌缩,即使是中子简并效应也无济于事,它就一直塌缩下去,直至成为外面围着一个视界的点,称为黑洞

由于黑洞的极大引力场,任何物质(包括光)一旦落入视界之内,就永远无法外逸。

这样,黑洞就成了一个与外界孤立的世界。

后经霍金研究,黑洞物质经坠道效应不断逸出,此称霍金效应。

由此可以看出,大质量恒星的最终命运是致密天体:白矮星、中子星和黑洞

前二者皆已获得观察的支持,但黑洞至今也只有间接的观测证据。

现在让我们来谈一下本文的主人公――参宿四。

它是天空中最亮的红超巨星,它的直径是太阳的700倍,它发出的光是后者的10000倍,称之为超巨星,确实当之无愧。

但其表面温度在4000K以下,而太阳约为6000K。

该星有一奇特之处,其亮度呈周期性(6年)变化,明、暗相差很大。

原来它的大气很不稳定,处于脉动状态。

恒星变小时,其大气就会吸收近旁经过的能量,这样它就升温而膨胀;大气因膨胀而变得稀薄,能量也就逃逸,气体重新变冷而收缩。

太阳这类的主序星,其中心的核聚变很稳定,而对参宿四深处究竟发生着什么过程,天文学家不很清楚,但有一点可以肯定,那就是它的演化过程要比太阳快。

它先前是一颗灼热、明亮的蓝星,仅仅在几千万年的时间之内,就演变成超巨星状态。

天文学家早就观测到,它的大气正以15千米/秒的速度向外运动,大量的气体在恒星之外形成了一个包层――一个围绕着恒星的气壳。

天文界对此气壳做了长期的观测研究,结果发现气壳边缘的物质一直延伸到10000亿千米之外。

他们还发现,它拥有二颗伴星,它们比参宿四暗得多,一颗离它很近,其轨道穿越参宿四稀薄的外层大气;一颗较远,离它约48个天文单位。

天文学家预言,经过几百万年,若它很快地丧失掉其外部的气体,那么暴露出来的星核将很快冷却下来,它将因此变成一颗白矮星;若外部的气壳仍保留着,那么星核中的核聚变仍将继续,并日益走向高温、高密,最终有可能激发一场大规模的爆炸,成为一颗超新星

最近,澳大利亚南昆土兰大学的布拉德・卡特宣称,参宿四可能在今后100万年内的任何时刻发生超新星爆发,最早可能在2012年之前,也就是说我们有可能在今年看到这个千载难逢的宇宙奇景。

届时,我们将看到自地球诞生以来最耀眼的光芒,黑夜将如同白昼,就像天空中出现了二个太阳

这一过程将持续一周或更长的时间。

如若如此,人类岂非要遭殃了么?回答是否定的。

天文学家说,只要超新星爆发离地球有几光年之远我们就不会受到伤害,而参宿四离我们是640光年!再说,超新星爆发的能量辐射主要是通过中微子释放。

理论家计算超新星爆发一般将发出1058个中微子,每个中微子携带着1000万电子伏特的能量,当时落入地面的中微子通量,约为10l0个/平方厘米。

据此,地球上每个人体都会通过1013个中微子

可是中微子物质的作用太微弱了,故没有人能感觉到它们。

(摘自《飞碟探索》)。

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