宇宙天文:一出生就要死去 這些奇怪的宇宙天體,竟是人類存在的原因
發布時間:2021-04-25
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宇宙天文:一出生就要死去 這些奇怪的宇宙天體,竟是人類存在的原因

哈勃太空望遠鏡拍到令人震驚的恒星臨(lin) 終場麵。

一出生就要死去:這些奇怪的宇宙天體,竟是人類存在的原因

船底座AG。NASA / ESA / STScI

沒有什麽(me) 是可以永恒不變的,即便是我們(men) 稱之為(wei) 恒星的天體(ti) 也是如此。恒星在在天空中的位置看上去好像不會(hui) 動,所以叫恒星。與(yu) 之相對的則是行星:它們(men) 會(hui) 在天空中一直走,今天在這個(ge) 星座,明天可能就跑到隔壁了。但恒星實際上也在走,且走的速度不比行星慢。它們(men) 看起來是靜止的,隻是因為(wei) 它們(men) 遙遠。

相反,恒星實際上還是宇宙中最活躍的一類天體(ti) 。它們(men) 中的每一顆內(nei) 核都在進行著劇烈的核聚變反應。而這也正是它們(men) 能夠發光的原因。

恒星內(nei) 部的核聚變和氫彈的原理是一樣的,但尺度要大得多。而且恒星能夠控製這種核聚變——它們(men) 用一種巧妙的方式,把聚變反應約束在了有限的空間範圍內(nei) 。

恒星懂得“利用”一種動態的平衡,來達到既維持自身的穩定,同時又保持活力的目的。這種動態的平衡,發生在引力和輻射壓之間。輻射壓是一種向外的斥力,它能把恒星撐破,吹大;而引力是向內(nei) 的,它使得物質朝著一個(ge) 點聚集。失去了引力的約束,恒星就會(hui) 膨脹,炸裂;沒有了輻射壓,恒星就會(hui) 收縮,塌陷。

大部分恒星都能在這種動態的平衡中,平穩地度過數十億(yi) 年甚至上萬(wan) 億(yi) 年。但有一種恒星卻總是曇花一現。

這種恒星就是所謂的大質量恒星。按說恒星質量大,可供它們(men) 進行核聚變的燃料也會(hui) 多。但是實際上,它們(men) 在擁有大量燃料的同時,燃料的消耗速度也上去了。很多恒星隻需幾百萬(wan) 年就會(hui) 把巨量的燃料消耗殆盡。幾百萬(wan) 年在天文學語境裏,可幾乎就是一瞬間啊。

船底座AG就是這樣一顆巨星。距離地球大約2萬(wan) 光年的船底座AG質量是太陽的70倍,亮度更是驚人地達到了太陽的100萬(wan) 倍。它的預期壽命隻有500萬(wan) 至600萬(wan) 年。因此誕生不過幾百萬(wan) 年的它,生命卻已經要走向盡頭。相當於(yu) 一出生就要麵對死亡。

大質量恒星存在的意義(yi) 是,它們(men) 能夠製造比鐵重的元素,並通過超新星爆發,把這些元素擴散出去,為(wei) 宜居行星乃至生命的出現創造條件。

這類恒星屬於(yu) 巨星中的一個(ge) 子類,叫亮藍變星,十分稀少。整個(ge) 銀河係,連同銀河係周邊的星係加起來,到目前發現的不超過50顆。可謂鳳毛麟角。

雖然它們(men) 很好看,很壯觀,很耀眼,也很偉(wei) 大,但是亮藍變星幾乎終其一生都在痛苦地掙紮。

船底座AG在若幹年前發生過一次或多次噴發。專(zhuan) 有的聚變方式,以及高溫,導致船底座AG短暫失衡,失控的輻射壓把它的外層物質拋出很遠。它在這個(ge) 過程中失去的物質質量總和大約相當於(yu) 10個(ge) 太陽。

這樣的失衡經常發生。它們(men) 往往會(hui) 突然增亮好幾個(ge) 級別,拋出大量物質——然後引力和輻射壓的動態平衡又重新達成,恒星又歸於(yu) 平靜。但對它們(men) 來說,平靜永遠隻是暫時的。

這張照片是哈勃太空望遠鏡最近為(wei) 慶祝其升空31周年而拍攝的,結合了可見光和紫外線兩(liang) 個(ge) 波段。照片展現了船底座AG及其周邊的很多細節。恒星之前拋出的物質形成了一個(ge) 星雲(yun) 。雖然已經重歸平靜,但其產(chan) 生的強烈輻射依然對星雲(yun) 有著重要影響。熾熱的星風以每小時100萬(wan) 公裏的速度衝(chong) 擊著這個(ge) 星雲(yun) ,在其中掏出了一個(ge) 空洞,並塑造出了許多形態各異的結構。

一出生就要死去:這些奇怪的宇宙天體,竟是人類存在的原因

船底座AG周邊天區。ESA / Hubble / 數字化巡天2期

參考
Hubble Celebrates 31st Birthday with Giant Star on the Edge of Destruction

https://esahubble.org/news/heic2105/




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