超新星之謎
在晴朗沒(méi)有月亮的夜晚,抬頭仰望那漫無(wú)邊際的星空時(shí),假如你看到在以前沒(méi)有星星的地方,突然冒出一顆明亮無(wú)比的星,在它面前,著名的天狼星也變得暗淡無(wú)光,耀眼的“太白金星”也不能和它相匹敵,甚至太陽(yáng)的光輝也無(wú)法將它壓倒,那我可以告訴你,你所見(jiàn)到的那顆星就是一顆超新星。說(shuō)到這里,大家或許會(huì)奇怪:無(wú)緣無(wú)故為什么會(huì)突然多出一個(gè)叫做“超新星”的星呢?這到底是怎么回事?事實(shí)上,超新星不是新生成的恒星,它們是早就存在的恒星。要想弄明白什么是超新星,首先我們要先了解什么是新星。在整個(gè)宇宙的背景很暗的情況下,有些星星我們用肉眼是無(wú)法看到的,甚至用一些大的望遠(yuǎn)鏡都看不到。但因?yàn)槟撤N原因,這種恒星會(huì)突然發(fā)生爆炸,亮度一下子增加上萬(wàn)倍,然后又慢慢變暗,這種星星,就叫做“新星”。我們把那些爆炸時(shí)亮度特別高的星星稱為“超新星”。講到這兒,大家或許會(huì)問(wèn),既然超新星是恒星爆炸時(shí)形成的,那么恒星為何會(huì)爆炸呢?為了回答這個(gè)問(wèn)題,我們需要先大致了解一下恒星的演變過(guò)程。就像一個(gè)人總要經(jīng)歷誕生、成長(zhǎng)、衰老直至壽終的過(guò)程,自然界的動(dòng)物、植物也會(huì)走完一生一樣,天上的星星也有其生命歷程。它們也有一個(gè)從生到死的過(guò)程。具體可以分為“早期形成”階段、“中年”階段和“晚年”階段。所謂“早期”是指恒星開(kāi)始形成的階段!爸心辍敝负阈窍鄬(duì)穩(wěn)定的階段。我們每天所見(jiàn)的太陽(yáng)目前都處于“中年”階段,因此它的光度基本不變。而當(dāng)恒星步入“晚年”階段后,它就處在一種很不穩(wěn)定的狀態(tài)。是什么原因造成了這種不穩(wěn)定呢?很多科學(xué)家對(duì)此進(jìn)行了猜測(cè)和設(shè)想。有人認(rèn)為進(jìn)入晚年的恒星,就像一個(gè)內(nèi)外受力不平衡的物體,由于內(nèi)外壓力不平衡,晚年恒星就會(huì)被迫改變形狀。因?yàn)樾切且l(fā)光,它就必須消耗自身的能量。當(dāng)它內(nèi)部“燃料”慢慢被消耗時(shí),它所能利用的能量也就越來(lái)越少。恒星向外放出的能量大為減少。這樣一來(lái)平衡就失去了,本來(lái)向外的壓力和向內(nèi)的引力是平衡的,但這時(shí)向外的壓力大大減少,壓力與引力因此而失去平衡,這就像房屋突然斷了支柱和橫梁一樣,會(huì)向中心猛然“坍縮”下去。“坍縮”的結(jié)果是中心區(qū)域的物質(zhì)被擠壓得十分厲害。于是從恒星內(nèi)部放出巨大的能量。一種被稱為“中微子”的粒子流,會(huì)像超級(jí)颶風(fēng)一樣把恒星摧毀。而這個(gè)過(guò)程所需要的時(shí)間非常的短,不到一秒鐘時(shí)間,瞬時(shí)溫度可高達(dá)萬(wàn)億(1012)k。一般人很難想像這個(gè)過(guò)程是怎樣的迅猛,放出的能量多大。在放出能量的時(shí)候,我們就看到了它突然變亮的過(guò)程。這也就是超新星爆炸的原因和過(guò)程。
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