恒星走向死亡的两种方式,一种无声无息另一种轰轰烈烈!
在类似太阳大小的恒星走向死亡的时候,巨大的红巨星的内核塌缩使得白矮星的密度比我们所发现的任何东西的都要高。这又产生了另一个让人困惑的问题,为什么引力没能完全毁掉它们呢?它们真是谜一样的东西,直到物理学有了革命性的重大进步,这些谜团才被解开。
量子力学更好地揭示了原子的内部结构,使得天文学家们开始破解白矮星的秘密。物理学中,存在两种不同的粒子,一种喜欢抱团的粒子,而另一种粒子,比如说电子则喜欢彼此分开,所以它们会自然地拉开彼此的距离,这就有点像物理学家说的压力,该压力因为粒子间互相争抢位置而形成,这也是量子力学的原理,而当将其应用到恒星上时,死亡白矮星的存在也就说得通了。
阻止它们完全坍缩的原因就是粒子间产生的压力抵抗了引力的作用,在白矮星中存在着微妙的平衡,引力想要把它压成一团,而电子不想待在一起继而产生压力,试图往外推,正是引力的内拉力和电子的外推力平衡,才使得白矮星成了现在的大小这也让一颗耗尽了燃料的恒星继续发光几十亿年,白矮星的谜团被解开了。
科学家弄清楚了绝大多数的恒星,包括我们的太阳,是如何走向死亡的,它们会变成白矮星渐渐消逝在宇宙的黑暗中。
但并不是所有的恒星都走得无声无息,大多数的大质量恒星则是轰轰烈烈,它们用最后一次呐喊宣告自己的退场!
超新星是宇宙中大多数大质量恒星爆发性的,激动人心的死亡挣扎,如此明亮和强烈的爆炸,可以与一百亿个太阳发出的光相媲美,它们留下的痕迹将天空描绘得五彩斑斓。
如今我们明白,这些壮丽的场景在创造世界的过程中扮演了重要角色,而这也是我们花了几个世纪才清楚的,它们太稀少了,几百年来谁都没看到过,所以首个挑战是要找到它们,那需要奉献精神,坚持不懈,并对追求保持激情和热爱,只是普通的天文学家是不够的,而要成为超新星猎人,还要有完美的时机。
超新星在我们的星系银河系中十分罕见,需要观察更加深远的空间才能找到一些,要在其他星系中寻找它们,最成功的一年里,科学家们发现了近一百颗。超新星非常稀少,每个星系每个世纪只有两三颗超新星,必须扫描成千上万的星系才能增加每年找到几颗的几率。
超新星爆发的能量对了解宇宙的组成至关重要。几百年来,科学家探索出地球上的万物是由92种元素组成的,恒星也由同样的元素构成。通过星光,我们能分辨出它们,不同的元素在被加热时会发出不同颜色的光,所以我们看着星空中发出的云,只要看它是什么颜色就能确定它是由何种化学元素组成的。
钾元素发出紫色光,钠元素有点像火焰发出的光。再看看那些超新星的残骸,就能认出一些元素的特征颜色。现代科学家用棱镜分解光,得到光谱,就能了解一切。