瞬间释放能量秒杀太阳一生,照亮整个星系,恒星发生爆炸有多可怕

科学实验兔斯基 2024-07-18 15:08:39

这是美丽的猎户座。它左上方的那颗红色的恒星最令人瞩目。它就是参宿四。一颗即将走到生命尽头的红超巨星。科学家研究认为,参宿四会在未来的10万年内成为一颗超新星,结束它绚丽而短暂的一生。

超新星指的是那些在演化到生命末期发生灾难性爆炸的恒星。当一颗年迈的恒星发生爆炸时有多可怕呢?这可是宇宙中最为猛烈的爆炸之一。恒星爆炸的瞬间释放出的能量是太阳一生所释放能量总和的100多倍;爆炸产生的光度能轻松的超过1000亿颗恒星。也就是说它可以照亮整个星系。

超新星

恒星为什么会发生爆炸呢?什么样的恒星会发生爆炸呢?我们一起来聊一聊超新星爆发。恒星都拥有惊人的巨大质量。例如太阳的质量达到了地球的33万倍。太阳巨大的质量使得它的核心区域压力是地球表面大气压的3000亿倍。在这样巨大的压力作用下,太阳的核心区每秒钟就有大约6亿吨的氢被聚变成了氦,并有大约400万吨的物质转化成了能量。

太阳就是这么燃烧着自己内部的物质,释放出巨大的能量,给远在1.5亿公里外的地球送来了光明和温暖。然而太阳内部的氢元素总有消耗完毕的一天。大约再过50亿年,太阳内部的氢元素就基本上燃烧殆尽了。太阳变成了一颗体积巨大的红巨星。而在它的内部产生了一个由氦元素组成的内核。

红巨星

在接下来的时间内,太阳会间歇性的把氦核中的氦聚变成碳氧元素。这期间的太阳的体积会随着氦聚变的间歇性发生而发生膨胀、收缩、膨胀的脉动。在这个过程中太阳会把它外层的物质抛向宇宙空间。最终太阳在不断的脉动过程中损失掉了大约一半的质量。它再也没有能力将核聚变继续进行下去了。于是,太阳的生命走向了终结。

太阳就以这样以相对平静的方式结束了自己的一生。它没有发生爆炸。

太阳的终点——行星状星云

不过在宇宙中有一些质量比太阳大很多倍的恒星。它们的质量大到可以将太阳无法进行的碳氧聚变继续进行下去。在这些更大质量的恒星内部,碳元素会继续聚变成氖元素,氧元素聚变成硅元素……。这样恒星内部的核聚变会不断的进行下去,更重的元素会沉入中心,形成了一个个的元素壳层,就好像洋葱一样。

只要恒星的质量足够大,恒星内部的核聚变好像就可以这样一直进行下去。可是直到一种元素的出现阻止了这一进程。这就是铁元素。对于恒星来说,铁是一种很可怕的元素。铁元素在聚变的过程中吸收的能量要比它释放出的能量要多。这意味着恒星不再向外释放能量。对于恒星来说,这种后果是致命的。它意味着恒星生命的终结。

大质量恒星内部元素壳层

能将自己内部的铁元素进行聚变,这样的恒星质量得有多大呢?科学家研究认为,这类恒星的初始质量至少是太阳的8倍。宇宙中那些质量8倍以上太阳质量的恒星最终会以超新星的方式结束自己的一生。

这些恒星在生命走向终点时为什么会发生爆炸呢?这得从恒星的出生的那一刻说起。恒星最初来自星云。星云中的物质在自身引力的作用下开始收缩,并逐渐形成一个球形天体。如果只考虑引力的作用,这个天体就会一直收缩下去。但是当这个天体在收缩到一定程度时,便引发了内部的核聚变反应。核聚变的产生意味着年轻的恒星诞生了。

恒星的形成

此时的恒星达到了一种平衡状态,即恒星向内的引力跟核聚变产生的向外的辐射压达到平衡状态。这时候的恒星内部的核聚变反应进程会稳定持续的进行。恒星的体积、光度和温度也会保持稳定状态。这就是恒星的主序星阶段。

但是恒星的这种平衡迟早会被打破。当恒星核心处的氢被耗尽后,它会继续燃烧核心边缘的氢壳层。这时候恒星原有的平衡被打破,向外的热辐射压开始占据上风。恒星开始向外膨胀,变成一颗红巨星甚至是红超巨星和蓝超巨星。

恒星内部的两种力量

接下来恒星内部发生的事情我们前面已经聊过了。我们直接来到铁元素的形成阶段。由于铁元素的古怪脾气,恒星的内部不再向外释放能量。所以这时候恒星的引力开始占据上风。这下可要了恒星的老命了。

当恒星内部的铁核越来越大,质量超过1.4倍太阳质量时,也就是所谓的钱德拉塞卡极限时,恒星内核产生的引力会让恒星发生灾难性的坍塌。恒星会以接近光速的速度向内坍缩,核心直径由几百公里收缩至几十公里。这个过程中电子与质子发生碰撞,产生中子、中微子、和伽马射线。这些粒子产生了极高的温度和强大的冲击波,将恒星外层坠向内核的物质以光速十分之一的速度抛向太空之中。就这样一颗年迈的大质量恒星爆炸了。

超新星爆发

超新星爆发的威力有多大?它所释放出的能量我们在前面也聊过了。我们通过历史上曾经被观测到的两颗超新星再一次感受一下它的威力。1054年,我国北宋天文学家杨惟德记录了一次超新星爆发事件——天关客星。970年后,这颗超新星已经扩散成了直径达11光年的星云,至今它仍在以每秒钟1500公里的速度扩散着。这就是距离地球6500光年的蟹状星云。

想象一下,假如这颗超新星位于8.6光年的天狼星那里,现在的地球是不是已经身处蟹状星云之中了呢?

超新星爆发后的遗迹——蟹状星云

1604年,德国天文学家开普勒记录了一颗位于蛇夫座内的超新星。这颗超新星亮到连续超过三个星期可以在白天看到它。后来天文学家研究发现,它居然距离地球有1.3万光年之遥。隔着数万光年的距离仍能在白天看到它,足见它释放的能量有多惊人。

恒星发生爆炸后,它们的归宿是什么呢?科学家认为,那些初始质量介于8~20倍太阳质量之间,且在爆炸后残存核心质量介于1.4倍~3倍太阳质量的恒星会成为一颗直径只有大约20公里的中子星。而当恒星的初始质量大于20倍太阳质量且在爆炸后残存核心质量大于3倍太阳质量时,将没有什么力量可以阻止恒星残骸的坍缩。它将变成一个连光都无法逃脱的神秘天体——黑洞。

中子星

从诞生到化作宇宙中最绚丽的烟火秀,多数大质量恒星只用了不到1000万年的时间。它们跟能够稳定燃烧100亿年的太阳比起来,用昙花一现来形容它们的短暂一生再合适不过了。你觉得呢?一起聊一聊吧!

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评论列表
  • 2024-08-03 16:33

    地球发生过五次生物大灭绝,平均周期6200万年,上一次是6500万年前(理论推测地磁反转与大灭绝)photon energy and photon behavior discussions 光是电磁粒子。危险在于,太阳发射更多负光子将导致其正的静电持续增长(缓慢但不可逆转),地球接受负光子带负电(地球与太阳的静电自旋产生磁场),当前太阳地球间电和磁都是引力,地球太阳距离处于低谷,地球高温。太阳静电增长破坏它的结构稳定,耀斑增多,在某些扰动条件下太阳耀斑大爆发(正电物质)射向地球,热不可当,伴随陨石,生物大灭绝。然后地球由带负电转向正电,地磁反转,地球因电磁力反向远离太阳(靠近月亮),开启漫长冰河期,以及新的造山运动。。。第六次灭绝已经不远了………估计爆发时间不长,人类有可能设法躲过灭绝灾难(学习逃过灭绝的动物)。迷信骗子悖论斯坦将导致人类无法逃脱第六次生物大灭绝,这应该是人类最重要的问题!!!当然具体实际现象必然是复杂的。………有趣的是,地磁场有明显的24小时周期变化,显然由太阳光子照射决定。详见论文“新沂台和马陵山台地电场日变化及潮汐响应初步分析”

    谜与美 回复:
    疯子,你想过没有?!如果太阳如你说的如此长时间发射电性物质不平衡,太阳就不是等离子体了,静电斥力会使太阳整个离子球不存在!!!
  • 2024-08-03 16:33

    牛顿晚年研究上帝神学,是敬畏信任自然,他希望自然哲学与上帝协调一致。回答为什么有引力且明天还有引力,这种人类认知自然的极限困惑(因果极限,也是悖论斯坦利用的搞骗技巧)。骗子号称知道原因的原因的原因的。。。原因?愚蠢的人居然为此贬低嘲笑牛顿,这些能改变牛顿的崇高和伟大吗?………自然绝对诚实,但自然宿命有复杂性::意识可以作用于人体(物质),清清楚楚比比皆是,对自然宿命具有广泛的扰动。而且,宿命的复杂现象也是观测困难的(水往低处流隐藏了万有引力)。信任自然(唯物主义)观测归纳(真实)是人类生存包括科学的唯一根本。

  • 2024-08-03 16:34

    理论物理学进展缓慢(倒退)的原因:::::: (1)有不少观念认为,先创造假说~再验证证明,就是科学。这其实是一种悖论斯坦式两头骗术!!!假说认知自然有任何成功先例吗?数字文字概念符号包括几何公设(黎曼欧几里得),都是经验的理想化抽象,不预测任何真实,用于表达真实。与假说根本不同。………光速不变预测真实显然不能冒充公设,它不仅创造假说,还违背相对速度公理。(2)悖论斯坦的号称证明也是骗术!!!自然规律是全称命题,象万有引力定律一样,证伪当然有效,证明/证实当然无效,一天证明10000次也没用,号称证明当然是斯坦骗术。牛顿自然哲学的观点是观测归纳,还是必要充分真实的归纳,明确反对创造假说!!!创造假说号称证明,是悖论斯坦蔑视自然欺师灭祖的狂妄骗术。 (3)悖论斯坦骗术已经成了一种十分强大的科学时髦。实在是恐怖和难以理解的!!! (4)倒退是指创造假说泛滥,攻击已有物理公理物理概念和认知方法,以认知进化否定绝对真理,祸害哲学。

    谜与美 回复:
    你有什么本事,除了发癫胡说八道,什么都不是!!
    谜与美 回复:
    你这只疯子在此发癫而不自知就是个祸害!!!