已知宇宙中最亮的恒星可能以罕见方式消失

阿芬讲科技 2023-06-05 17:20:18

已知宇宙中最亮的恒星可能以罕见方式消失

在地球上,太阳无疑是我们眼中最亮的物体,亮到除了日出和日落时分,我们甚至无法直视它。然而,在宇宙中的众多恒星中,太阳的亮度算不上什么。人类已知的最亮的星星是什么?已知最亮的恒星是蜘蛛星云中一颗名为R136a1的恒星,它位于天空中约16.3万光年处,位于里海山星座的北面。R136a1是一颗O型星,直径约为太阳的39.2倍,表面温度至少为48,000摄氏度,总光度约为太阳的616万倍,即使在可见光范围内,也比太阳亮约16万倍。科学家们通过观察估计,R136a1的质量至少是太阳的215倍,最多是太阳的265倍,这听起来似乎不多,但事实上已经超过了理论极限。

在恒星内部,恒星的引力和恒星核心的核聚变反应产生的能量之间存在着持续的斗争,前者是向内的,导致恒星体积缩小,后者我们可以称之为辐射压力,后者是向外的,导致恒星体积膨胀。恒星的质量越大,其自身的重力越大,核心的温度和压力越高,核聚变反应越激烈,辐射压力越强,当恒星的质量超过一个临界值时,产生的辐射压力当恒星的质量超过一个临界值时,辐射压力超过了恒星的重力,在这种情况下,恒星的体积迅速增大,多余的辐射压力以动能的形式释放,投射到恒星的外层。

换句话说,一颗恒星不能无限制地增加它的质量,当它超过一个临界质量时,它会迅速失去质量,直到它内部的两种力量达到平衡,这个阈值被称为爱丁顿极限,理论上它是太阳质量的150倍。然而,R136a1的质量至少是太阳的215倍,这已经超过了理论上的极限。一般来说,恒星是由原始星云的引力坍缩形成的,由于爱丁顿极限的存在,一颗恒星不可能有R136a1那么大的质量。因此,一个最广泛的观点是,R136a1不是一颗恒星,而是两颗甚至更多恒星的合并,它们可能属于一个多星系统,在它们的引力影响下相互绕行,随着时间的推移,它们的周期缩短。

最终合并成一颗大质量的恒星。由于质量远远超过理论极限,R136a1核心的核聚变反应非常强烈,在五秒钟内,它释放的能量大约相当于太阳一整年释放的能量。在强大的辐射压力下,R136a1的外层不断被投射。据科学家称,R136a1平均每秒损失3.21×10^18公斤32.1万亿吨的质量,其恒星风的速度可以达到每秒2600公里以上。可以想象,如果把这样一颗狂暴的恒星放在太阳的位置上,生命将无法支持它所释放的能量,甚至在冥王星的轨道上也不行,更不用说在地球上了。R136a1的结束,宇宙中的所有恒星都遵循这样的规律:质量越大,其寿命越短。

R136a1将在未来的几百万年里走到尽头,作为人类已知的最明亮的恒星,它可能会以一种罕见的方式消失在宇宙中。在其寿命结束时,R136a1的内部将形成一个温度和压力极高的环境,这将导致大量的高能伽马射线在其核心的许多原子核附近转化为正负电子对,由于这是一个吸收能量的过程,将迅速降低辐射压力,导致局部坍缩。在这种情况下,R136a1内部的温度和压力在很短的时间内突然增加,随后发生不平衡的热核爆炸,在瞬间将R136a1炸成碎片,当这一切结束后,这颗恒星被称为不稳定对超新星,比普通的超新星爆炸要强大得多。

好了,今天就讲到这里,请关注我们,下次再见。

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