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恒星的衰亡

2017-10-24

探索科学 2017年10期
关键词:白矮星超新星星云

恒星的衰亡

在闪耀了数百万年,甚至数十亿年以后,恒星中的能源会耗尽,走向衰亡。越大的恒星寿命越短暂,衰亡的过程也越激烈。当年老以后,它们会变红,并且扩张到很大的体积—也就形成了红超巨星星,它们会自毁于一场比数百万个太阳一起还要明亮的爆炸中。小一些的恒星则会在年老时扩张成为红巨星,但它们这种形态维持的时间更长,随后安静地衰亡。它们的残存物是这个宇宙中最美丽的物体之一。最终,恒星衰亡以后的残骸会循环回归到诞生的新星中。

老年超星

心宿二是一颗红超巨星—一颗即将走向生命尽头的巨大恒星。它的体积涨大到直径10亿千米宽(6亿英里)宽—比太阳的宽度宽700倍。如果太阳也涨大到这个大小,那么它将吞没截至到火星的所有行星,也包括地球。当心宿二的能源耗尽以后,它将在一次超新星爆发中毁灭自己。

这颗红超巨星——心宿二是天空中可以看到的最明亮的恒星之一。

一个远方的星系,这颗恒星即将衰亡。

它爆发成为一颗明亮的超新星。

超新星爆发

当一颗红超巨星耗尽能量时,它的核体会转化为铁质。由于没有能量可以维持形状,核体会在几秒钟内崩溃于自身的引力。这场崩塌会形成一股冲击波,将恒星外层的物质掀向太空形成爆炸,这叫超新星爆发。超新星爆发的亮度甚至可以盖过一个星系的全部恒星。它们极为少见,而且只持续几个月。在最大型的超新星爆发中,毁坏的核体会碾碎自己,然后转变成黑洞。

这颗濒死的船底座星以超过每小时200万千米的速度向外喷射着气体和尘埃。

死亡的剧痛

船底座星是唯一一颗已知可以向外放射自然激光的恒星。

巨大的船底座 星可能是科学家们已知最神秘的恒星了。爆炸将其撕裂成了两个部分,喷射出的气体和尘埃形成了比太阳系还要庞大的碎片云。大约1 50年前,一次特殊而剧烈的爆发使得船底座 星成为了天空中第二明亮的恒星。但到了今天,仅用肉眼已经无法看见。船底座 星很可能自毁于一次超新星爆发,但没有人知道那会在什么时候发生。有可能是明天 ,也有可能是几百万年以后。

沙漏星云是由一颗濒死恒星向太空中散发出的巨大云雾而形成的。图中眼睛状的白点是那颗恒星已经崩塌的核体。

恒星幽灵

这些诡异的形状是衰亡的恒星所遗留下的残骸组成的发光云雾。天文学家称其为行星状星云。行星状星云的中心全部是由最原始恒星破损后的核体组成—一颗正在逐渐冷却枯萎的微小恒星,学名叫作白矮星。白矮星上的物质密度十分大—一汤勺体积的物质可达到半吨重。它们散发出的光线使得周围的气体和尘埃同时发光。我们的太阳在大概50亿年以后也会变成行星状星云。在那之前,它会先转变为红巨星,并且吞没地球。

这个星云是当一颗濒死的红巨星将其外层物质喷射成两扇巨大的翅膀时形成的。

这两层展开的气体球包绕着中间小小的白矮星。

1 000年以前,猫眼星云(右图)是一颗红巨星。恒星外层的物质已经形成了气体壳,被中心的白矮星点亮。

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