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黑洞是外太空最致命的东西吗?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2020-05-16 09:42:32

黑洞是一个紧凑的物体,除了呆在那里什么也不做。如果它吸收更多的质量,它就会变大,但这基本上只是让它成为你看不见的恒星。不是太危险,因为黑洞发出的辐射使它们在x射线光谱中可见。

天体物理学的真正怪兽是不起眼的白矮星。白矮星本身是相当谦逊的。它是一颗死星的核心,它基本上是一团白热的东西,因为热而发光。

问题是它们的质量最大。这是因为引力最终会冲破量子过程,而量子过程使它们保持在原来的大小。这个质量大约是1。4倍太阳质量。

所有的白矮星都比这个小,但是它们中的一些来自于有一个双星伴星的恒星,它们中的一些正慢慢地从伴星那里吸收质量,越来越接近这个极限。

值得注意的是,在比极限小得多的白矮星中,这个过程会导致一种被称为新星的常规爆炸(大约30-70年一次)。之所以这么叫,是因为它看起来像天空中的一颗新星,非常明亮。这是当所有的气体螺旋在点燃。因为它不会摧毁任何一颗恒星,它会像时钟一样一遍又一遍地重复。

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但是,在一颗非常重的白矮星中,气体的螺旋运动可能会增加质量,使它更接近极限,每一颗新星的闪光都会留下一点多余的物质,慢慢地将质量推得更高。

如果白矮星是由轻元素(碳和氧)组成的,而不是较重的元素(镁和氖),它就永远不会达到这个极限,最终演化为中子星。在这种情况下,会发生一些其他的事情。

那就是白矮星的内部变得非常热以至于碳和氧相互融合。刹那间,死星重新燃起。

这与之前提到的新星所发生的情况类似,但点燃的不是吸入气体,而是整个白矮星和它之前的惰性氧和碳。结果是整个死星被炸得粉碎,所有的质量都被一个巨大的融合火球吞噬。

因为它与新星现象相似,所以以新星命名——这是一颗超新星,确切地说是I型超新星。

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艺术家对I型超新星的构想。这颗伴星可能会被这次事件摧毁。

后来,人们用同样的命名法来描述伴随巨星死亡而发生的巨大的能量事件,这些事件被称为第二类超新星。与II型超新星所留下的中子星或黑洞不同,I型超新星只会留下一团气体。

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I型超新星遗迹。

我认为I型超新星是最危险的天体物理现象,原因如下。首先:白矮星非常非常常见,双星也是如此。如果一颗双星中的一颗先死亡,结果很可能是产生一颗新星的结构。如果环境合适,它的质量刚好在那个极限的边缘……

其次,我们不能从远处判断一颗双星白矮星是否是超新星候选者。我们知道大多数第二类超新星的候选者都离我们很近,但没有一个离得足够近,足以威胁到地球。然而,白矮星是非常普遍的——最近的白矮星是附近的天狼星的伴星。

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天狼星和天狼星B,艺术家的概念。天狼星B离它的伴星很远,所以这不会在这里发生,即使它从天狼星吸进了大量物质,它也太小了,不可能是超新星的候选者。

虽然天狼星B不在这个危险的位置,但是我们不知道超新星的破坏性半径是多少。如果在50光年内发生一次,地球就会被毁灭。

I型超新星很常见。事实上,它们是如此普遍,以至于当它们在遥远的星系中被观察到的时候,它们被用来判断到遥远星系的距离,因为形成它们的过程总是在相同的质量下发生,所以它们(在合理范围内)总是同样的亮度。

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I型超新星(SN 1994D)位于一个遥远的星系(NGC 4526, 5500万光年远),图片左下方。想象一下这样的事件有多么不可想象的强大,从这么远的地方看它是如此的明亮。

毫不夸张地说,银河系中的每一个双星系统都可能是一颗定时炸弹。

附录,澄清一个小皱纹:

值得指出的是,当我谈到第一类和第二类超新星时,这类超新星实际上并不是指这类事件,而是指光谱的样子。

第一类超新星的光谱中没有氢;第二类超新星。这里的原因很明显——大质量恒星坍缩时仍然含有大量的氢;一颗白矮星爆炸时没有,因为它来自一颗死恒星,而不是一颗活恒星。

当我们查看类型I的子类别时,这就变得更加复杂了。Ia型是白矮星的前身。Ib型和Ic型与II型几乎相同,但缺少氢的迹象。Ib超新星和Ic超新星都来自于巨大的恒星,它们的核心坍缩过程略有不同,但它们在本质上仍与II型超新星相同,与Ia型超新星几乎没有相似之处。

Ib型和Ic型的前身通常是巨大的恒星,它们的外层大气是由氢组成的,爆炸后的光谱中看不到它们的身影……这些都是罕见的巨型恒星,所以这类超新星非常罕见。在我关于恒星死亡的另一个回答中,我简要地描述了这些罕见的怪兽恒星:尼古拉斯·哈纳内亚(Nicholas Hananeia)对科学家为什么认为其他物体产生黑洞的回答?黑洞是由能量最大的物质构成的吗?黑洞在最小熵的情况下重要吗?

因此,一些天体物理学家把Ia型超新星称为“热核超新星”,而把Ib、Ic和II系列称为“核坍缩超新星”,因为这区分的是它们是什么,而不是它们的样子。

当然,所有这些事件对于50光年范围内的任何事物来说都是坏消息。我仍然认为Ia型是唯一可怕的,因为它的起源极其普遍。
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