超新星爆炸

  红巨星的存在是短暂的,恒星中心的能量最终会被全部耗尽,因为当核内的铁原子及其它重元素的比例达到一定程度时,核聚变将会停止, 从此,恒星中心开始冷却,它没有足够的热量平衡中心引力,结构上的失衡就使整个星体向中心坍缩,造成外部冷却而红色的层面变热,如果恒星足够 大,这些层面就会发生剧烈的爆炸,产生超新星。大质量恒星爆炸时光度可突增到太阳光度的上百亿倍,相当于整个银河系的总光度。 恒星爆发的结果:(1)恒星解体为一团向四周膨胀扩散的气体和尘埃的混合物,最后弥散为星际物质,结束恒星的演化史。(2)外层解体为向外膨胀的星云,中心遗留下部分物质坍缩为一颗高密度天体,从而进入恒星演化的晚期和终了阶段。 中国古代天文学家观测到的1054年爆发的超新星的遗迹。在一个星系中,超新星是罕见的天象,但在星系世界内,每年却都能观测到几十
颗。1987年2月23日,一位加拿大天文学家在大麦哲伦星云中发现了一颗超新星,这是自1604年以来第一颗用肉眼能看到的超新星,这颗超新星被命名为“1987A”

 2004年拍摄的SN 1987A超新星
  1987年,天文学家在名为大麦哲伦云矮星系附近发现编号为SN 1987A超新星爆炸,在其爆炸之后没有留下任何痕迹。
  SN 1987A是一颗在最近300年里记录到的最接近我们的超新星,虽然爆炸波照亮它附近的气体和尘埃团,但超新星爆炸后几乎没有留下任何痕迹,即使借助于“哈勃”太空望远镜也没有发现黑洞或超密实中子星,按现代理论在超新星爆炸后应该形成黑洞或中子星。
  天文学家内维埃夫•格雷弗斯博士认为,超新星爆炸后会形成中子星,但是为什么我们不能发现它?中子星在这样的距离上应该能发现,它会发射无线电波,而黑洞会吸收物质,在吸收时物质会被加热从而发出辐射光。
  或许中子星存在,但辐射太微弱,要发现它很难。研究中排除了在SN 1987A超新星附近存在脉冲星(旋转的中子星,能辐射强烈射电脉冲流)的可能性,也许是来不及形成,因为在理论上需要100至10万年时间。
  最后天文学家用来发现超新星爆炸普通痕迹的唯一方法是寻找物质向黑洞或中子星移动证据,但是利用“哈勃”太空望远镜进行的一系列观察一直没有得到结果。
     

   超新星爆炸的几毫秒内,形成一个温度高达30亿度的高热原子核蘑菇云状泡沫,蘑菇云状泡沫迅速上升,穿过最近的一颗恒星。横扫恒星表面的时候,蘑菇云状泡沫自身发生碰撞,引发一场巨大爆炸。

新浪科技讯大约每过一秒,宇宙中便有一颗星星自行爆炸,形成无数碎片,瞬间发出比10亿颗太阳加一起还要强的亮光。谁也不知道这种最激烈的宇宙现象究竟是如何发生的。直到最近,天文学家们才揭开了恒星爆炸过程的一些初步秘密。

天文学家们利用“1a型”超新星作为具体试验目标,最后得出结论:一种颇为神秘的“黑暗能源”,正在将宇宙撕裂。天文学家们的这一最新发现,已经在物理学界和宇宙理论界引起强烈反响:万物赖以生存的宇宙的命运到底如何?

科学家们越来越认识到这样一个问题:把超新星的诞生及毁灭过程研究透彻是搞清楚宇宙未来命运的基本问题。

上月,西班牙巴塞罗纳大学皮拉尔。鲁伊斯- 拉普恩蒂领导的天文学家小组中的几名成员宣布说,他们发现了一颗迅速离开泰科。布拉厄于公元1572年看到的一颗超新星爆炸位置的星星。此前,这颗超新星被天文学们称为仙后星座的一颗“新星”,是天文学们最早研究的天体之一。

推测起来,最新发现的这颗恒星,大概是已经爆炸了的那颗超新星的“伙伴”。也许,这种宇宙中超新星的爆炸是在一个双星系统中发生的,其中一颗星星不断积聚能量,最终达到临界点,然后产生爆炸。令世界天文学家们感到振奋的是,美国天体物理学家利用一套联网的超级电脑,模拟出了超新星爆炸的发生过程。这是科学家们第一次通过试验,清楚地看到“恒星”爆炸的产生过程。

   经历超新星爆炸的恒星,在重力和浮力的双重作用下,其前端部分不断受到搅动和扭曲。恒星的前面部分就象纸一样薄,在那里,氧和碳这两种物质相互熔合,形成密度更大的物质。超级电脑须耗费40个日夜,才能画出上面的“理想效果图”

这一试验过程花费了科学家们整整300 个小时,试验在美国芝加哥大学的天体物理学高热原子核反应中心举行。科学家们看到:高热原子核反应产生的泡沫,从“星星”的底部不断积聚热能,然后席卷其表面,与其表面碰撞摩擦产生“实在令人感到惊异和新颖的”爆炸。如果芝加哥大学的这一试验结果千真万确,这一试验不仅将帮助人们解释恒星是如何产生爆炸的,而且还将揭示为什么恒星爆炸都非常接近,却并不完全相同的奥秘,使天文学家们对“黑暗能源”有一个更加准确的度量标准。

不少世界级的超新星专家指出,芝加哥大学所进行的计算机模拟试验是天文学家们找到超新星诞生过程的一个新的开始。得克萨斯大学天文学教授小克雷格。维勒认为,许多细节性的研究还要继续进行下去,“我认为这决不是最终答案”。

泰科。布拉厄400 多年前所发现的超新星,如今为人们提供了新的证据,证明白矮星也会产生爆炸。这颗超新星是人类所在银河系中较早诞生的几颗“1a型”超新星之一,科学家们一直在寻找这颗超新星的同伴们。通过天空中的小型X 射线及无线电波,科学家们终于找到了一颗类似于太阳一般的恒星,但它的运动速度是太阳的3 倍。

天文学表示,通过今后进一步的观测,曾经对“1a型”超新星邻近恒星造成太空污染的已经爆炸了的超新星的灰烬也会被人们发现。不过也有科学家指出,这可能只是人们的一厢情愿,或许,超新星爆炸的时候,已经将所有残骸碎片和灰烬都冲进了茫茫太空。

超新星爆炸的具体过程,一两秒钟是无法看个明白的,对于人们来说至今仍然是个尚待解开的谜。而且,大自然中超新星是否真的象试验室里那样爆炸,谁也说不清楚。

   据澳大利亚与德国科学家最近的研究结论显示,大约280万年前的一次超新星爆炸很可能是导致地球上出现人类的一个原因。

  在对太平洋东部海域海底沉积层进行长期研究后,澳大利亚科学家与德国科学家日前得出了上述结论。这两个国家的科学家们一致认为,太平洋东部海域的海底沉积层中包含有史前地质变化的一些“痕迹”。科学家们最初的研究在北纬9度、西经146度、深达4830米 的海底展开。

  早在1976年德国考察船就在那里取回了锰铁沉积物样本,这些沉积物在数百万年的时间内仅增加数毫米。研究人员发现,在约280万年前形成的沉积层中有着含量极其丰富的铁同位素,这种物质是不会自发地出现在地球上的,而应该是超新星爆炸的产物。

  研究人员根据这种物质在海底的沉积数量断定,当时发时爆炸的超新星与地球的距离只有数十个秒差距(秒差距:测量天体距离的单位,相当于3.26光年)。在此后数万年时间里,爆炸产生的宇宙微粒对地球造成了非常严重的影响--宇宙辐射的密集度增加了15%。专家们认为,爆炸使得地球底层大气中布满了浓密的云带,它将地球裹得严严实实并阻碍了太阳光辐射到地面。

  这一灾难造成的直接后果是大气温度骤然下降,导致北半球经历了一个漫长的冰川期,而非洲地区则变得草木旺盛、动物成群。所有这一切都可能对250万年前远古人类祖先的出现产生重大影响。(

参考影视:
宇宙元素制造的大工厂,超新星爆炸
超新星爆炸的产物:中子星
比太阳大十倍的恒星爆炸后变成的中子星