銀河系有幾個奇怪的恆星(銀河系外圍發現恆星墓地)
2023-11-11 13:08:59 1
世間萬物都有起點和終點,有誕生就自然有死亡,恆星也不例外。
來自雪梨大學天文研究所的學者發現了銀河系死星的墓地,經過長久的觀測與記錄,科學家繪製出了一張巨大的死星分布圖表,它們散落在銀河系的各處,整個結構的大小甚至超過了銀河系。
銀河系的歷史十分悠久,大約在宇宙大爆炸8億年之後它就誕生了,並在隨後的時間裡不斷壯大自己,時至今日銀河系的恆星總數足有上千億顆,在銀河系厚盤的深處,仍有早期的一代恆星堅守著,年齡可達到百億年之久。
現代主流理論認為,恆星普遍誕生於星雲之中,星雲的概念較為廣泛,任何擴散物質都可以稱為星雲,而恆星誕生的地方則是在星雲中的分子雲,它的包含了大量的氫分子和少量的氦分子,多半是大質量恆星爆發後留下的遺骸。
分子雲從誕生之日起,就在緩慢地旋轉,不過由於它的分布範圍很廣,所以旋轉速度也很慢,隨著時間的推移,分子雲內部會出現一個氣體和塵埃密度較高的區域,通常來說,該區域的直徑可以達到一光年,這就是恆星的搖籃。
隨著物質密度的增高,其他的物質也會發熱和升溫,同時吸引更多的物質向分子雲中心跌落,最終形成漩渦,大約在幾萬年過後,漩渦會進一步增大成盤狀漩渦,中心氣體則在不斷擠壓下逐漸形成一個高質量且高密度的球體。
這時原始恆星就誕生了,它會進一步吸收周圍的氣體和塵埃,變得更亮更熱,直至突破臨界,產生核聚變反應,成為一個真正的恆星。
每個恆星都會度過穩定的主序星階段,質量和大小不同時間也會有所不同,從幾千萬年到上百億年都有分布,這是恆星一生中最漫長也最平凡的時期。
當它的氫耗盡時,就開始步入了演化末期,氫變成氦,氦變成碳,直至聚變出鐵的那一刻,恆星內部向外的壓力再也抵抗不住自身向內的引力,發生大爆炸,走向死亡或是踏上另一端旅程。
質量較小的恆星會成為一顆暗淡的白矮星,並被氣體雲所包裹,質量更大的恆星則會在超新星爆發中變成一顆中子星或黑洞被稱為「死星」,在銀河系漫長的歷史中,這樣的死星至今大約有10億顆左右。
死星足以扭曲周圍的空間和時間,至今仍是人類認知之外的事物,所以對它們的分布進行建模是一項重大的任務。
繪製它們十分艱難,因為你可能根本找不到它們在哪裡,超新星爆發會產生不對稱的衝擊波,可以在隨機的任意方向把恆星內核加速到每小時三百萬公裡,由於它們移動速度極快且方向完全隨機,一般在超新星爆發的地方很難找到死星。
幾十億年後人類再尋找它們,就好像一個在星際空間內漂泊的幽靈。
所以在繪製圖像時,除了常規的觀測以外,研究人員還建立了一個複雜的模型,在模型算法中輸入恆星演化時期各個關鍵節點位置的有關信息,就可以得到死星可能存在的分布圖。
從初步的結構來看,一個已經逝去的銀河系,似乎要比活著的銀河系大得多,也蓬鬆得多。
在生成的地圖中,死星的殘留物以及超新星能力衝擊帶來的模糊效應,使銀河系顯著的旋臂消失了,取而代之的只有一大團模糊的光暈。
從側面來看,銀河系墓地的厚度比銀河系本體整整大了三倍,隨著時間的推移,銀河系邊緣的旋臂會變得越來越鬆散與暗淡,大量的死星會聚集在這片區域,並最終脫離銀河系,消失在宇宙之中。
根據現有的數據來看,科學家認為最外圍的旋臂上,大約有三分之一的恆星都已經消失了。
太陽系在銀河系中處於相對外圍的位置,在這片區域也更容易碰到從內部拋出來的死星,從統計學角度來看,距離太陽最近的死星可能只有65光年,在宇宙的尺度下,這個距離已經非常近了。
所以可以說,太陽系實際上是在死星的墓地中穿行,不過這恰好更利於我們觀察它。
大約在50億年後太陽就會走出主序星階段,變成一顆不穩定的紅巨星,最終在爆炸中逝去,留下一顆白矮星,不過它和我們上面所說的死星幾乎不是一個量級的。
它不具備死星的能量,並且太陽也沒有超新星爆發時產生的衝擊波加速,無法以高速向外圍衝去,所以太陽大概也進不了銀河系的墓地。
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