第二百五十四章 黑洞
大多数时候,每天我们抬头看向天空时,总是亘古不变的太阳、月亮和星辰。除了太阳和月亮以及几大行星之外,如果你不仔细看,很难能看出这些“亮点”是会缓慢移动的。似乎星空就是这样,一直不曾改变。
但事实并非如此,如果你运气好,生活在正好有超新星爆发的年代,那在超新星爆发的那些日子里,你很有可能会看到天空中一个很明显的光点,甚至在白天也能看到的清清楚楚。
在《宋史·仁宗本纪》就记载这这么一句话:
嘉右元年三月辛未,司天监言:自至和元年五月,客星晨出东方,守天关,至是没。
其中这里的1056年4月5日到1054年7月4日,司天监观测到了一颗客星,在这里指的就是超新星。
我们现在还能看到那次超新星爆炸遗留下来的蟹状星云。
在历史上,关于超新星爆发的记载就有非常的多。不过,这些超新星爆发的位置都距离我们较远,因此,我们不能感受到它具体有多恐怖。
根据目前的观测、模型和理论推算,如果太阳的位置发生一起超新星爆发,最亮时达到太阳亮度的几十亿倍都有可能。
当然如果真的发生了,地球基本上也就没了。所以,超新星爆发产生的能量是惊人的,亮度常常能够比拟一个星系。
不过在类地球上,陈渊却是真实见证了超新星爆发的景象。
实际上,超新星爆炸一般分两种情况:
热核爆炸核坍缩。
那这两种情况是咋回事。
其实可以从“粒子”的角度来看,宇宙大爆炸之初,随着温度逐渐下降,物质粒子逐渐产生,其中氢原子和氦原子在宇宙中是最多的。宇宙中各种天体其实都是有原子构成的,尤其是各种恒星,它们主要都是氢原子和氦原子在引力的作用下聚合在一起。
这时候,就要注意一般来说原子并不会整整齐齐地排列,而是十分好动的。
由于恒星自身的质量特别大,就导致恒星内核的温度特别高,压强特别大。就拿太阳来说吧,内核的温度就达到了1500万度。这样高的温度,使得原子自身的形态都保持不住了,电子和原子核开始放飞自我,各玩各的,所以恒星内核是没有完整的原子结构的,我们把这种状态叫做:等离子态。
这个时候就会出现一个问题,恒星内部大多都是氢,所以此时恒星内部应该是氢原子核和电子的海洋。氢原子核说白了就是质子,因此,恒星内核更类似于质子和电子的海洋。而质子和质子就会有一定地概率撞到一起,当条件足够时,就有可能会发生核反应,点燃恒星,当恒星被点燃,也就进入了主序星。
要注意的是,如果我们把恒星看成一个火炉,那这个火炉的燃料就是氢原子核,而残余的炉渣就是氦原子核。其中四个质子发生核反应形成一个氦原子核,这个氦原子核是由两个质子和两个中子构成的。
然后,如果恒星的质量足够大,当核心所有的燃料都烧完后,恒星会通过自身的引力给自己换个档位,在这个过程中就会发生氦闪。
说白了就是让核心温度升高,换完挡之后,燃料就成了氦原子核,而炉渣就是碳原子核和氧原子核。
如果氦也烧完了,按理说就应该开始烧碳原子核或者氧原子核。
可问题时,有的时候恒星质量不够,引力产生的温度不足以让碳原子核发生核聚变,这时也就换挡失败了。
但是,也不是没有转机的。像太阳系这样,只有单一恒星的系统在宇宙中是少数,更多的是双星系统甚至三星系统。
一般在双星系统中,质量更大的恒星都比较着急,烧得都比较快,当烧到碳烧不动时,就会变成一颗白矮星。接着,另外一颗恒星也会慢慢烧完氢,然后变成一颗红巨星。这时候白矮星就有可能通过引力开始吃这颗红巨星。
这一次吃,白矮星的质量就会上升,就有可能达到触发碳核聚变反应的条件,这时候燃料就是碳,而炉渣则是原子序数更大的元素,比如:氧、氖、镁、硅等。
这个过程非常快,在毫秒级就完成了,所以这就好比大规模爆炸一下,一下子就全炸了,也就是热核爆炸,恒星会把自身的物质都抛洒到太空当中,什么也不剩下,这就是Ia型超新星,这个过程也叫做碳闪。
热核爆炸属于质量中不熘时候的情况,还有一种情况是恒星自身质量超级大,它还能通过引力继续把碳点着。所以,此时燃料是碳,炉渣是各种原子序数更大的元素。接近着,引力还会继续促发原子序数更大的硅发生核聚变反应。
此时,由于内核温度实在太高,导致外层的温度也很高,于是,恒星的每个层都在发生不同的核聚变反应,炉渣也各不相同,整个恒星看起来特别臃肿。
而最终核心的炉渣主要就是铁原子核,那铁原子核还能继续核聚变么?
实际上,铁原子核是十分稳定的,要让它发生核聚变需要巨大的能量输入,而生成的能量其实比没有输入的多。所以,铁原子核很难发生核反应。
但有些恒星就是这样引力特别大,于是继续挤压内核,直到核坍缩,光子都被压到铁原子核内部,直接把铁原子核击碎,产生自由的质子和中子,质子和电子反应生成中子和中微子,同时整个内核聚会炸开,这样就是IIa型超新星。
这种类型的超新星威力巨大无比,就是上文所说的,常常亮度可以堪比整个星系的水平。在超新星爆炸过程中,物质也会被抛洒到太空当中。内核向内收缩,形成一个中子星或者黑洞。
现在陈渊所观测到的超新星爆发,几乎就是按照这个流程来的,炫彩夺目,非常的耀眼。陈渊用巡天然望远镜记录下来这一刻,在相关转播的直播间当中我有所有的消息也是瞬间传开。
这是在太空电梯之后给他们带来的第二个惊喜。
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但事实并非如此,如果你运气好,生活在正好有超新星爆发的年代,那在超新星爆发的那些日子里,你很有可能会看到天空中一个很明显的光点,甚至在白天也能看到的清清楚楚。
在《宋史·仁宗本纪》就记载这这么一句话:
嘉右元年三月辛未,司天监言:自至和元年五月,客星晨出东方,守天关,至是没。
其中这里的1056年4月5日到1054年7月4日,司天监观测到了一颗客星,在这里指的就是超新星。
我们现在还能看到那次超新星爆炸遗留下来的蟹状星云。
在历史上,关于超新星爆发的记载就有非常的多。不过,这些超新星爆发的位置都距离我们较远,因此,我们不能感受到它具体有多恐怖。
根据目前的观测、模型和理论推算,如果太阳的位置发生一起超新星爆发,最亮时达到太阳亮度的几十亿倍都有可能。
当然如果真的发生了,地球基本上也就没了。所以,超新星爆发产生的能量是惊人的,亮度常常能够比拟一个星系。
不过在类地球上,陈渊却是真实见证了超新星爆发的景象。
实际上,超新星爆炸一般分两种情况:
热核爆炸核坍缩。
那这两种情况是咋回事。
其实可以从“粒子”的角度来看,宇宙大爆炸之初,随着温度逐渐下降,物质粒子逐渐产生,其中氢原子和氦原子在宇宙中是最多的。宇宙中各种天体其实都是有原子构成的,尤其是各种恒星,它们主要都是氢原子和氦原子在引力的作用下聚合在一起。
这时候,就要注意一般来说原子并不会整整齐齐地排列,而是十分好动的。
由于恒星自身的质量特别大,就导致恒星内核的温度特别高,压强特别大。就拿太阳来说吧,内核的温度就达到了1500万度。这样高的温度,使得原子自身的形态都保持不住了,电子和原子核开始放飞自我,各玩各的,所以恒星内核是没有完整的原子结构的,我们把这种状态叫做:等离子态。
这个时候就会出现一个问题,恒星内部大多都是氢,所以此时恒星内部应该是氢原子核和电子的海洋。氢原子核说白了就是质子,因此,恒星内核更类似于质子和电子的海洋。而质子和质子就会有一定地概率撞到一起,当条件足够时,就有可能会发生核反应,点燃恒星,当恒星被点燃,也就进入了主序星。
要注意的是,如果我们把恒星看成一个火炉,那这个火炉的燃料就是氢原子核,而残余的炉渣就是氦原子核。其中四个质子发生核反应形成一个氦原子核,这个氦原子核是由两个质子和两个中子构成的。
然后,如果恒星的质量足够大,当核心所有的燃料都烧完后,恒星会通过自身的引力给自己换个档位,在这个过程中就会发生氦闪。
说白了就是让核心温度升高,换完挡之后,燃料就成了氦原子核,而炉渣就是碳原子核和氧原子核。
如果氦也烧完了,按理说就应该开始烧碳原子核或者氧原子核。
可问题时,有的时候恒星质量不够,引力产生的温度不足以让碳原子核发生核聚变,这时也就换挡失败了。
但是,也不是没有转机的。像太阳系这样,只有单一恒星的系统在宇宙中是少数,更多的是双星系统甚至三星系统。
一般在双星系统中,质量更大的恒星都比较着急,烧得都比较快,当烧到碳烧不动时,就会变成一颗白矮星。接着,另外一颗恒星也会慢慢烧完氢,然后变成一颗红巨星。这时候白矮星就有可能通过引力开始吃这颗红巨星。
这一次吃,白矮星的质量就会上升,就有可能达到触发碳核聚变反应的条件,这时候燃料就是碳,而炉渣则是原子序数更大的元素,比如:氧、氖、镁、硅等。
这个过程非常快,在毫秒级就完成了,所以这就好比大规模爆炸一下,一下子就全炸了,也就是热核爆炸,恒星会把自身的物质都抛洒到太空当中,什么也不剩下,这就是Ia型超新星,这个过程也叫做碳闪。
热核爆炸属于质量中不熘时候的情况,还有一种情况是恒星自身质量超级大,它还能通过引力继续把碳点着。所以,此时燃料是碳,炉渣是各种原子序数更大的元素。接近着,引力还会继续促发原子序数更大的硅发生核聚变反应。
此时,由于内核温度实在太高,导致外层的温度也很高,于是,恒星的每个层都在发生不同的核聚变反应,炉渣也各不相同,整个恒星看起来特别臃肿。
而最终核心的炉渣主要就是铁原子核,那铁原子核还能继续核聚变么?
实际上,铁原子核是十分稳定的,要让它发生核聚变需要巨大的能量输入,而生成的能量其实比没有输入的多。所以,铁原子核很难发生核反应。
但有些恒星就是这样引力特别大,于是继续挤压内核,直到核坍缩,光子都被压到铁原子核内部,直接把铁原子核击碎,产生自由的质子和中子,质子和电子反应生成中子和中微子,同时整个内核聚会炸开,这样就是IIa型超新星。
这种类型的超新星威力巨大无比,就是上文所说的,常常亮度可以堪比整个星系的水平。在超新星爆炸过程中,物质也会被抛洒到太空当中。内核向内收缩,形成一个中子星或者黑洞。
现在陈渊所观测到的超新星爆发,几乎就是按照这个流程来的,炫彩夺目,非常的耀眼。陈渊用巡天然望远镜记录下来这一刻,在相关转播的直播间当中我有所有的消息也是瞬间传开。
这是在太空电梯之后给他们带来的第二个惊喜。
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