17万光年外,一颗旧恒星爆炸,科学家:证实了超新星理论(4)
2023-05-01 来源:飞速影视
当超新星1987A爆发时,不可见的中微子的闪光照亮了宇宙。这是一种惊人的脉冲,即使距离爆炸有17万光年远,地球上每平方厘米还是会被1 000亿个中微子穿透。安居乐业的地球居民没有意识到,他们竟然被来自另一个星系的数万亿个粒子瞬间穿透了。位于神冈和俄亥俄州的质子衰变探测器阻止了其中的19个中微子,如果没有这个设备,它们将会像1054年那样被忽视。
尽管超新星爆发意味着恒星的死亡,但爆发本身是具有创造性的。巨大能量的释放非常有效地加热了恒星的外层,因此在短时间内可能发生进一步的核聚变反应,这些反应可能会吸收能量而不是释放能量。除铁以外的重元素,如金、铅和铀,都是在最后的、强度最高的恒星炉中锻造的。这些元素连同在原子核合成早期阶段产生的较轻元素,比如碳和氧,都被炸入太空中,与无数其他超新星的残骸混合在一起。
在随后的世纪中,这些重元素被吸收到了新一代的恒星和行星中。没有这些元素的产生和传播,就不可能有像地球这样的行星。赋予生命的碳和氧、银行中的黄金、屋顶上的铅板、核反应堆中的铀燃料之所以能在地球上存在,都要归功于一些恒星在濒临死亡时发出的“呻吟”,而这些恒星在太阳存在之前就已经消失了。谁能得到,组成我们身体的全部原材料都来自死去恒星的核灰烬。
超新星爆发并不会完全摧毁恒星。尽管大部分物质被分散,但引发爆炸的内爆核仍保留在原位。然而,它的命运也是危如累卵。如果恒星内核的质量太低,比如相当于一个太阳的质量,那么它将形成一个小城市大小的中子球。最有可能的是,这颗“中子星”将以极快的速度旋转,可能超过每秒1 000转,或者是光速的10%。它之所以会产生这种令人头晕的旋转,是因为内爆极大地放大了原恒星相对缓慢的自转;这与滑冰运动员收回手臂时旋转更快的原理相同。天文学家发现了许多这样快速旋转的中子星。但当物体失去能量时,旋转速度会逐渐减慢。比如,位于蟹状星云中间的一颗中子星的旋转速度现在已经减慢到了每秒33转。
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