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超新星爆發有多強?波及範圍可達50光年,地球生物曾因此而滅絕

2024-07-09科學

超新星是一種在星系中十分罕見的天體現象,指的是一顆質素極大的恒星在耗盡核心燃料後,其核心的鐵氧燃料不足以維系核心的原型的能量,使得核心在沒有維持的力的情況下,內部壓力繼續擠壓直到承受不住,最後重力大於其他的力,瞬間形成一個密度巨大、體積微小、重力恐怖的「原子核」,直接爆炸,釋放出巨大的能量,產生的光芒在爆發後甚至可以比整個星系的光芒還要明亮。

這就是一顆超新星爆炸的全過程,因此一顆超新星在爆炸後可以爆發出比太陽還要大上百倍的能量,同樣也可以比太陽還要亮上百倍,因此一顆超新星的爆發可以說是一顆太陽的「一百倍」的爆炸,性質之巨大無比。

而超新星並非集中在一定的位置上分布,甚至在太陽的周圍也可以看到一定數量的超新星。

因此人們常見到的超新星都是較為活躍的超新星,在宇宙中成百上千年間就能看到幾次,當然超新星爆發卻並非總是好事,它們帶來的能量隨時都有可能淪陷地球上的一切生命,因此一旦有超新星爆發的訊息,人們就要緊急采取行動,以備不測。

然而人類如此害怕超新星,為什麽超新星卻是人們最為熱衷的研究物件之一呢?

作為一個在宇宙中極其活躍的天體現象,超新星爆發帶來的資訊可以說是價值連城,其中最為重要的一點就是超新星爆炸會形成很多元素,比如重金屬鐵、銅、鋅等,這些元素是人們生活中最為常見的,可以說宇宙中絕大部份的鐵都來源於超新星的爆發。

而鐵除了構成地球上的很多物質外,也是制造鋼鐵等耐用件的重要原材料,因此可以說鐵的來源就是超新星爆炸帶來的。

此外超新星爆炸還能帶來能源,正是超新星爆炸催化了許多核反應,將恒星內部的高能量核子發射到星際空間中,給宇宙中的其他物質帶來能量。

再就是宇宙中的超新星爆炸往往伴隨著恒星殘骸誕生的催化作用,因此超新星爆炸不僅可以照亮宇宙,讓人們看到很多不為人知的物體,也可以在物質層面上促進物體的形成,讓更多的物質能夠誕生。

因此人們才會對超新星的爆炸如此好奇,也願意不惜一切代價去探索超新星爆炸的秘密,雖然甚至僅僅是探索超新星的一個角落都會面臨重重危險,但人們才願意去這麽做。

人們不得不如此小心翼翼的探索超新星的原因正是一顆超新星爆炸的威力之大,一顆超新星爆炸有多麽強?

又會對周圍的環境產生怎樣的影響?

美國的一位天文學家發現了一個距離地球恒星比較近的星系,這個星系沒有名字,因此便將其從觀測到的第一顆超新星的爆炸開始稱作SN 2006gy,這是在2006年發現的一顆超新星。

人們在地球上約能看到5000顆超新星,因此在2006年看到一顆新的超新星爆發看起來並沒有什麽太誇張的,然而一顆新的超新星可不是人們所想象的,「金色的薄荷」——很快被稱作「爆發的超新星」。

這顆爆炸的超新星周圍原本沒有太多的塵土,因此它的爆炸能量直接發散到了宇宙的邊緣,因此這個超新星在爆發後轉瞬之間就變得異常明亮,沒過多久就達到了最高亮度的15.1星等。

15.1星等是一顆超級大亮的超新星才會達到的亮度,因此這個超新星體系就被美國天文學家命名為2006gy,因為2006年發現的一個超新星就是這麽張揚。

也正是因為2006年發現的這顆超新星過於張揚,美國的天文學家註意到了這個異常亮的超新星,因此迅速發現了它,然而和預想的不同,這是一顆超新星而不是兩顆超新星,2006gy的亮度和時間上都沒有達到作為一個超新星組合的爆炸條件要求。

因此就有了一種猜測,2006gy本身是恒星的核心,而核心由於核反應的不斷消耗周圍的物質,因此在接近耗盡時就會開始向外吸物質,像吸管一樣將物質吸到自己的周圍,最終形成一種「吸星大法」。

然而2006gy的「吸星大法」並不像一般恒星那樣吸引一顆巨大的行星,而吸引的是一個巨大的恒星,使其向內潮汐形變,在潮汐形變的不斷作用下,最終導致這顆恒星的核心爆炸,成為一顆超新星。

這種猜測起初並不被廣泛的認同,直到2006年左右我們發現的一顆超新星,這顆超新星的特點和2006gy一模一樣,於是此前的猜測就變成了有力的證據,2006gy周圍爆炸的恒星確實存在。

2006gy的存在為神秘的超新星爆發提供了證據,但這種爆發是有限的,只能發生在極其特殊的情況下,2006gy之後我們又陸續發現了大量的超新星,但他們的爆炸都是獨立的,沒有任何可疑之處。

然而這並不影響超新星爆發的恐怖程度,1979年發現的SN 1987A被稱為人類近一個世紀能看到的最強的超新星,因此2006gy的爆炸能量和SN 1987A是同一等級的。

然而這些「小三」都沒有經歷過真正的超大強度的超新星,人們還是非常想看看一顆真正的超級新星的爆炸是怎樣的,然而周圍太陽附近的恒星都不足以成為超級新星爆發的條件,因此地球上的人們不得不眼巴巴的等待著,看看其他星系中的超級新星是怎樣爆發的。

然而人們並不是一直瞎操心的,2006gy的爆炸使人們更加警惕超新星爆炸會給地球帶來的危險,因此在超級新星的爆炸上人們也是十分小心的,即便爆發了一顆距離地球最近的超級新星,人類也在第一時間對它開展了觀察,然而這顆超級新星就是毫無征兆的爆炸了出來,差點差點就淪陷了地球。

這顆超級新星就是距離地球最近的一顆,超新星1987A,這顆超級新星是由一個非常大的恒星發生新陳代謝爆發而形成的,這個新陳代謝爆發就是當恒星的鐵氧燃料耗盡時,核心的鐵氧吸收的能量逐漸減小,不能維系核反應的能量,核心的壓力就會向外轉移到外部,造成恒星潮汐形變,並且將外部的高能量水冷核子不斷吸引到內部形成一個「蓄能彈」,最終造成恒星的爆炸。

這種一顆恒星能發生多次新陳代謝爆發的現象在宇宙中非常常見,並且大部份觀測到的超新星都是這種情況,因此人類對超新星的研究也是建立在這種基礎之上的。

然而超新星爆發的能量差異卻非常大,新陳代謝爆發是由恒星的核心重力型成的原子核,因此爆發出來的能量差異是巨大的,因此如果新陳代謝爆發發生在地球附近,地球則有可能會在一瞬間變成宇宙中的塵埃,因此人類懷疑這個爆炸是由恒星的核心重力型成的原子核。

因此對於超新星的觀測都是非常小心的,然而卻面對著無法控制的超新星爆發,無法判斷周圍的超新星是不是也存在由恒星的核心構成的爆炸,因此人們對超新星的爆炸十分忌憚。

被人類研究的最多的就是超新星爆炸新誕生的恒星殘骸,目前人類也在這方面取得了一些進展,觀測到了一顆恒星殘骸中的脈沖星和黑洞,人類發現它們有不同的規律。

脈沖星和黑洞是由恒星的核心重力型成的原子核的碰撞彈射到星際空間中形成的,因此它們之間的碰撞彈射的速度和角度都是不同的,因此在人類的望遠鏡下也可以看到它們之間碰撞的過程。

這種過程中產生的巨大能量被人類利用,創造了許多十分最佳化的武器,也為人類的能源研究提供了巨大的幫助,因此在探索超新星新誕生的恒星殘骸上,人類也有很多進步。

結語

一顆超新星的爆發有多強?

一顆超新星的爆炸能量要比太陽大上百倍,因此也就是說它的亮度也要比太陽的亮度大上百倍。

一顆超新星的爆發會對周圍產生多大的影響?

如果一顆超新星爆發在距離地球50光年範圍內,那麽地球上的生物有可能受到影響,從而導致地球上的生物大量死亡,人類也將會在其中。

但是現在距離地球最近的一顆超新星爆炸要遠在幾千光年之外,因此就算地球上的任何生物都不會有任何影響,宇宙為何總是對人類如此殘忍?

事實上並非如此,宇宙中是沒有人類的,因此宇宙並沒有對人類殘忍,只不過它是人類無法理解的。

人類只能仰望宇宙,好好的研究宇宙,這才是正確的。

人類應該成為宇宙中的探險者,而不是它的主宰,正是這種心態讓人類在探索宇宙的道路上走的更加遠。