2形成奇怪密星体
超新星爆炸让恒星死亡了,那么爆炸之后会留下些什么呢?答案是中子星和黑洞。
在红巨星坍缩过程中,恒星物质中的电子并入质子转化成中子。星体剩余的物质形成一个直径大约只有十余千米的球。组成这个球的物质,密度超大,1立方厘米的物质便可重达10亿吨,火柴盒大小的物质,需要96000个火车头才能拉动。中子星虽然很小且不发光,但它可不是冷的哟。天文学家估计,中子星的表面温度就可以达到1000万度,中心能达到60亿度,而太阳表面温度6000摄氏度都不到。
中子星还有一个奇怪的性质,它可以发出像时钟一样准确的脉冲。1967年,天文学家偶然接收到一种奇怪的电波。这种电波每隔1至2秒发射一次,就像人的脉搏跳动一样。人们曾一度把它当成是外星人的呼叫,轰动一时。后来,英国科学家休伊什(Antony Hewish)终于弄清了这种奇怪的电波的来由。原来,中子星的旋转速度极快,磁场又极强,所以会因为电磁转化而向外发出电波。由于其磁轴和自转轴并不重合,磁场旋转时所产生的无线电波可能会以一明一灭的方式传到地球,有如人在眨眼。
中子星是宇宙中密度第二大的星体———名列榜首的当然就是大名鼎鼎的黑洞了。超新星爆发后,如果星核的质量超过了太阳质量的两三倍,那它将继续坍缩,最后成为一个体积无限小而密度无穷大的“奇点”,并从人们的视线中消失。围绕着这个奇点的是一个“无法返回”的区域。这个区域的边界被称为“视野”或“事件地平”,而区域的半径则叫做“史瓦西半径”。任何进入这个区域的物质,包括光线,都无法摆脱这个奇点的巨大引力而逃逸,它们就像掉进了一个无底深渊,永远不可能返回。谭有恒说,在许多恒星系的中心也有一个因引力坍缩而形成的超大质量黑洞。一些科学家怀疑银河系中心就是一个黑洞。黑洞虽然“黑”,但并非完全不能被探测到,比如当物体被黑洞吞没时,会因为互相碰撞而使温度上升到几百万度,并发出χ射线和γ射线。在宇宙中,只有黑洞能使物体在密集的轨道上加速到如此高的速度;也只有黑洞才会以这种方式发射χ射线和γ射线。
3穿金戴银全靠它
超新星爆发后,向外发射很多“宇宙线”。谭有恒说,宇宙线是来自宇宙深处的高能粒子,它的组成包括太阳系中所有的各种原子核。在超新星爆发后,粒子会经电场加速、磁场加速,后来又有冲击波加速,把它的速度加速到接近光速,形成高能宇宙线。
那么,宇宙线打在人身上会产生什么作用呢?谭有恒说,它们打在身上会有一系列作用,太多就会把人杀死,而微量的宇宙线却能够帮助人体产生营养物质。那么,超新星爆发会对地球环境产生影响吗?谭有恒表示,完全不用担心这种问题。超新星喷发出的宇宙线大多是沿着它的旋转轴心方向。大多数情况下,这个轴并不指向地球。而且超新星大多离我们很远,由于宇宙中存在着大量的物质和磁场,这些高能粒子在运动的过程中会偏转,正好打到地球的数量并不会太多。而进入太阳系之后,太阳的磁场,也就是所谓“太阳风”会把它们“吹”走。地球的磁场也会使它们偏转。最终,大气层还能降低它们的能量。和太阳射线对我们的影响相比,超新星爆发对人类的影响将是微乎其微的。
不过,超新星爆发却给我们带来另一种重要影响,那就是产生重元素。多数科学家认为,宇宙初期的大爆炸形成了氦、锂等轻元素,之后它们通过聚变形成更重的元素。在所有元素中,比铁轻的元素都能够通过聚变释放能量,而重于铁的元素的形成过程则需要吸收大量能量。所以聚变形成的最重元素就是铁。科学家一般认为比铁更重的元素都是由超新星爆炸形成的。所以,如果没有重金属元素,也就不会有金首饰和钨丝灯泡,也不会有核反应堆了。如果电视购物的推销员知道了这一点,他们聒噪的宣传过程或许会变得有趣一些:“现在,你可以把来自百亿年前的辉煌佩戴在自己胸前!”或者“天呐!为了这串项链,一颗恒星都爆了呀!”
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