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恒星经历了超新星爆炸后并不一定意味着这颗恒星就消亡了

超新星创造了宇宙万物,我们所看到的一切,地球上的所有物质都是在超新星内部创造出来的,人类也同样源自超新星,爆炸中的超新星孕育了我们身体中的每一个原子,太阳系中大多数的铁都来自于一对50多亿年前爆炸的“双子超新星”。

从地球的内核到摩天大楼,再到我们血液中的血红蛋白,都是由来自于“双子超新星”中的“Ⅰa型”超新星的铁构成的,而比铁更重的元素,比如金、银和铀,则来自另一种超新星·“单星超新星”。

恒星经历了超新星爆炸后并不一定意味着这颗恒星就消亡了

图解:双子超新星

“单星超新星”与“双子超新星”演化过程不一样

重量远大于太阳的单星才可能成为超新星,这些巨星确实存在,有的比太阳重数十倍,有的重数百倍,越重的恒星燃烧的越快,一旦这些庞然大物开始衰老、消亡,它们内部的核反应便会加速,巨星在核燃烧助燃下燃烧非常迅速,恒星的质量越大,内部燃烧的温度就越高,燃烧消耗得也越快。

与“双子超新星”不同的是,巨型单星在爆炸之前 ,就创造了大量的元素,一旦这经们将氢气转化成氦气,氦气转化成碳,碳再转化成氧气,它们就不会坍缩成“白矮星”。相反这颗巨星会继续燃烧,在其内核深处形成一层层的新元素,在将氦气烧成碳和氧气之后,它们会继续燃烧并将氖气和氧气转化成硅。

这些元素是搭建宇宙的原材料,但它们此刻仍被困在巨星内部,不过它们最终都得以挣脱出来。

恒星经历了超新星爆炸后并不一定意味着这颗恒星就消亡了

引发单个巨型恒星爆炸并释放出新元素的导火线,正是同样引发“Ⅰa型”超新星爆炸的铁元素

铁耗尽了恒星核聚变产生的所有能量,没有了核聚变能量向外扩张的压力,引力便开始向内挤压巨星,巨星无法逃脱灭亡的命运。

巨型单星也许经历了1000万年,才成为超新星,但是最后的一刻来得非常迅速,一旦具备了铁质内核,失去了力量的平衡,它就会在1毫秒内坍缩,它以1/3光速的速度向内收缩(就好比地球以光速的速度缩小为纽约市那么大)。恒星变得极不稳定,巨大的引力引起内核坍缩,这一过程释放出巨大的能量,致使内部的原子也开始挤压到一起,当恒星逐渐变小,密度变大时,内核开始累积越来越多的能量,它的质量是太阳的1.5倍,而坍缩后的直径只有15英里,密度是水的10000000亿倍。

当这颗恒星时爆炸穿透恒星的外层,在此过程中创造出了比铁重的新元素,铁变成钴,钴变成镍,继续变成金、铂和铀,爆炸过程十分短暂,只制造了少量的重元素,这也是如今它们如此稀少的原因,超新星爆炸把这些新元素喷射到数10亿公里外的太空中。令人难以置信的是,有些物质竟然在超新星的爆炸中幸存下来,目前我们知道一些大爆炸之后会留下遗骸,这些遗骸是人类发现的最奇特,也是最致命的物质。

恒星经历了超新星爆炸后并不一定意味着这颗恒星就消亡了

恒星经历了超新星爆炸并不一定意味着这颗恒星就消亡了

有一些超新星爆炸后会演化成其中一颗更奇特的天体例如:

  • 中子星
  • 脉冲星
  • 磁星
  • 黑洞
  • 超超新星
恒星经历了超新星爆炸后并不一定意味着这颗恒星就消亡了

中子星:

超新星爆炸后有时候会留下爆炸的遗骸,遗骸的种类取决于恒星的大小,比太阳大8倍的恒星在超新星爆炸后会留下一颗“中子星”,这是宇宙中最奇特的天体之一

恒星经历了超新星爆炸后并不一定意味着这颗恒星就消亡了

脉冲星:

当一颗巨星变成超新星时,其内核从一颗行星大小被挤压到只有城市大小,内核承受的压力十分强烈,内部的原子也挤压到了一起,当原子被紧紧挤压时,中间不留任何空隙,内核累积的巨大能量需要得到宣泄,内核爆炸摧毁了恒星的外层,质量极大的恒星,被压缩成体积极小的“中子星”,可想而知它的密度高得惊人,一茶匙大小的“中子星”有1亿吨重量,和恒星一样重的“中子星”却只有纽约市时那么大。有些中子星会迅速旋转,有些中子星旋转的速度达到每秒钟1000转,放射出巨大的脉冲能量束,从星体的南北极爆发出来,这样的中子星被称为“脉冲星”

恒星经历了超新星爆炸后并不一定意味着这颗恒星就消亡了

磁星:

但“脉冲星”并不是超新星遗留下来的最奇特的物质,比太阳大30倍的恒星在爆炸时,会产生一种叫做“磁星”的中子星。

“磁星”比“脉冲星”更为神秘,它能产生强大的磁场,在极端的情况下,磁场强度能达到10至15亿特斯拉,是地球磁场的100亿倍,这种磁场非常强大,能在数千公里远的地方将我们血液中的铁吸走,但是“磁星”仍然不是超新星留下的最危险物体。

恒星经历了超新星爆炸后并不一定意味着这颗恒星就消亡了

黑洞:

当超巨星的内核坍缩时,不仅会压缩原子,同时也会压缩其自身的空间和时间,这时超新星就会创造出“黑洞”。

恒星经历了超新星爆炸后并不一定意味着这颗恒星就消亡了

超超新星:

比太阳重100倍的恒星爆炸时,就会形成更为巨大的超新星,科学家们称之为“超超新星”。

“超超新星”爆炸释放出高能辐射叫做“伽马射线暴”,在普通的超新星爆炸中,引力将星体的内核压缩成“中子星”,但是在“超超新星”的爆炸中,星体要大的多,导致引力将内核压缩成比“中子星”更为强大的物质-“黑洞”,黑洞立即开始吞噬这颗恒星的其他部分。

这颗恒星剩下的部分,并不能被较小的黑洞全部吸走,剩下的部分开始旋转,形成吸积盘,大约每秒钟向黑洞提供相当于地球质量100倍的能量,然而每秒100万个地球质量超过了黑洞的吞噬量,使它难以立即消化,所以它又以接近光速的速度,将吸进去的大多数物质释放出来,由此形成了两束穿越黑洞的纯能量波,产生于黑洞的伽马射线冲破恒星的外层飞入太空,它们是宇宙中已知的最亮天体。普通超新星的亮度相当于太阳100亿年亮度之和,而正在喷发的伽马射线暴比超新星还要亮1000亿倍。

恒星经历了超新星爆炸后并不一定意味着这颗恒星就消亡了

图解:这颗恒星剩下的部分,并不能被较小的黑洞全部吸走,剩下的部分开始旋转,形成吸积盘,并且爆发

结语

在地球还可以接收到伽马射线暴的辐射,不仅亮度极高,还具有极强的破坏性,如果击中地球,它将在数秒内毁掉大部分大气层,如果伽马射线暴离得足够近,它将引起大规模的生物灭绝。地球表面将会被一氧化氮笼罩,炙热的射线将摧毁植物以及藻类,摧毁地球的食物链系统,科学家认为是伽马射线暴引起了这次大灭绝。

案例一:

4.4亿年前,导致地球85%物种毁灭的“奥陶纪生物大灭绝”的罪魁祸首,就是超新星爆发释放的“伽马射线暴”造成的。

案例二:

离我们最近且对地球构成威胁的超新星“海山二”,这片壮丽的星云,各种物质正在从这颗超新星爆炸中喷出来,它极不稳定,科学家正在寻找它已经爆发的伽马射线暴辐射是否会给地球带琮威胁的证据。

案例三:

“WR104”这颗超新星,这是一对正在灭亡的“双子超新星”,迟早有一天它们将爆发伽马射线暴,“WR104” 超新星的袭击名单中就有地球。

恒星经历了超新星爆炸后并不一定意味着这颗恒星就消亡了

图解:银河系最大恒星海山二喷发为新恒星爆炸类型

但是“海山二”可能并不是唯一的威胁,除此之外,还有其它正在消亡的恒星,实际上我们永远都不会知道一颗恒星是否即将成为超新星,然后发生巨大的爆炸,当我们看到它爆炸时,已经为时晚矣,因为它们都是需要几十年或许几百年甚至几千年才会被我们发现。

具体答案:

至今仍无人知晓。

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