當(dāng)我們在了解某一類事物的時(shí)候,通常都會(huì)將它們進(jìn)行一個(gè)排名,并且我們總是會(huì)對排在第一位的非常感興趣。在宇宙中,恒星可以說是很常見的天體了,按照慣例,我們當(dāng)然要給它們來排個(gè)名次了。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù),我們知道了在已知的恒星中,盾牌座UY體積最大,R136a1質(zhì)量最大。
科學(xué)家告訴我們,恒星的發(fā)光發(fā)熱并不是永恒的,實(shí)際上它們的隨時(shí)都在自我消耗,總的來講,一顆恒星必定會(huì)在某一個(gè)時(shí)刻、以某一種方式走向生命的終結(jié)。那么上述的這兩顆恒星的結(jié)局是什么呢?下面我們就來分別講一下,宇宙中體積最大和質(zhì)量最大的兩顆恒星,它們的結(jié)局有什么不同。
盾牌座UY作為已知宇宙中體積最大的恒星,盾牌座UY的半徑高達(dá)太陽的1700倍以上,其龐大的體積可以裝下45億個(gè)太陽。這是什么概念呢?假如將盾牌座UY放在太陽的位置上,那么木星軌道以內(nèi)的所有空間都裝不下它,它的表面將一直延伸到土星軌道的附近!
相對巨大的體積而言,盾牌座UY的質(zhì)量可以說是小得離譜,僅僅只有太陽質(zhì)量的10倍左右。目前盾牌座UY現(xiàn)在正處于紅巨星階段,這也是恒星演化的最后階段,由于質(zhì)量相對較小,它的結(jié)局也基本上沒有什么變數(shù)。
科學(xué)家推測,在幾百萬年之內(nèi),這顆已知宇宙中的體積最大的恒星就會(huì)發(fā)生超新星爆發(fā),并以這種壯麗的方式結(jié)束自己的一生。
R136a1質(zhì)量越大的恒星,其內(nèi)部的核反應(yīng)就越激烈,當(dāng)一顆恒星的質(zhì)量超過了一個(gè)臨界值時(shí),它內(nèi)部核反應(yīng)所產(chǎn)生的輻射壓就會(huì)超過自身重力,在這種情況下,恒星外圍的物質(zhì)就會(huì)被輻射壓造成的恒星風(fēng)剝離出去。這就說明了,宇宙中恒星的質(zhì)量是不可能無限增加的,它必定有一個(gè)上限,這個(gè)上限就被稱之為“愛丁頓極限”。
根據(jù)計(jì)算,科學(xué)家認(rèn)為“愛丁頓極限”應(yīng)該是太陽質(zhì)量的150-200倍,然而R136a1的發(fā)現(xiàn)卻讓科學(xué)家們的眼鏡碎了一地,因?yàn)檫@顆恒星的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了“愛丁頓極限”的理論值,達(dá)到了太陽質(zhì)量的265至315倍!對此,科學(xué)家只能解釋,這顆恒星是由兩個(gè)或者更多的恒星合并而成。
由于R136a1的情況非常特殊,目前并沒有與之相似的恒星來加以對比,所以科學(xué)家很難準(zhǔn)確地推測出R136a1的結(jié)局,只是提出了三種可能性。
1、超新星爆發(fā)
該觀點(diǎn)認(rèn)為,雖然R136a1現(xiàn)在的質(zhì)量非常大,但是由于它內(nèi)部的核反應(yīng)非常激烈,這會(huì)造成它自身質(zhì)量的快速流失。這個(gè)過程將一直持續(xù)到R136a1達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài),這時(shí)它就轉(zhuǎn)變成了一顆普通的大質(zhì)量恒星。
如果真是這樣,那么接下來要發(fā)生的事就很簡單了,R136a1會(huì)“規(guī)規(guī)矩矩”地發(fā)生超新星爆發(fā),然后視情況演化成中子星或者黑洞。
2、不穩(wěn)定對超新星
在很高的溫度和壓強(qiáng)的環(huán)境中,核聚變所產(chǎn)生的伽馬射線,會(huì)在原子核附近轉(zhuǎn)變成正負(fù)電子對。值得注意的是,這是一個(gè)吸收能量的過程。
我們已經(jīng)知道,恒星的質(zhì)量越大,其內(nèi)部的核反應(yīng)就越激烈,相應(yīng)的溫度和壓強(qiáng)也就越高。由于R136a1的質(zhì)量非常大,在合適的情況下,它的內(nèi)部就很可能會(huì)發(fā)生上述的伽馬射線轉(zhuǎn)變成正負(fù)電子對的現(xiàn)象。
很顯然,這會(huì)大幅降低恒星內(nèi)部的輻射壓力,而引起的后果就是,恒星的內(nèi)核會(huì)瞬間崩潰,同時(shí)其內(nèi)部的溫度也會(huì)迅速升高,從而造成恒星內(nèi)部的核原料快速“燃燒”,并在很短的時(shí)間內(nèi)(幾秒鐘)釋放出難以想象的能量。
當(dāng)這樣的情形發(fā)生,R136a1將會(huì)被炸得粉身碎骨,在爆炸之后,它的殘骸不會(huì)形成中子星,更不會(huì)形成黑洞,除了一大團(tuán)星云之外,什么都沒有。
3、直接坍塌成黑洞
研究表明,如果伽馬射線具備了極高的能量,那么它就可以從原子核里轟出質(zhì)子或者中子,與此同時(shí),這個(gè)被轟擊的原子核會(huì)立刻進(jìn)入受激態(tài),然后迅速衰變成多個(gè)子核,這個(gè)過程被稱之為“光致蛻變”。我們可以看到,這是一個(gè)與核聚變相反的過程,也就是說,它也是吸收能量的。
當(dāng)R136a1演化到生命末期,并且開始坍塌的時(shí)候,如果它的質(zhì)量還有太陽的250倍以上,其內(nèi)部就會(huì)發(fā)生“光致蛻變”,從而吸收掉大量的能量。
這會(huì)導(dǎo)致R136a1核心發(fā)生不可阻止的連續(xù)坍塌,并最終形成一個(gè)黑洞(這個(gè)過程中沒有超新星爆發(fā))。在這之后,136a1的外圍物質(zhì)圍繞著這個(gè)黑洞形成一個(gè)吸積盤,它們中的一部分有可能會(huì)被黑洞拋離出去,形成一股強(qiáng)大的黑洞噴流。
不得不說,R136a1不愧是已知宇宙中質(zhì)量最大的恒星,即使走到了生命的最后,它也可以表現(xiàn)得如此的精彩。
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