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超新星爆发

对于中子星的研究,我们中国人是有贡献的。那是在宋朝的时候。宋仁宗至和元年,中国的天文学家观察到一次超新星爆发(图2-11)。中国古代称超新星为“客星”,就是在本来观察不到恒星的天空位置,突然出现了一颗亮星,过了一段时间后,它又暗下去,逐渐消失。

图2-11 宋史中关于1054年超新星的记录

宋仁宗就是中国戏剧小说中“狸猫换太子”的那个太子。他在位的40多年,是北宋经济、文化最繁荣的时期。

至和元年,即公元1054年,中国人发现在“天关”附近出现了一颗客星,有23天时间白天就能看见,像太白金星(即启明星,长庚星)那样亮。后来又有一二年时间晚上还能看见,再后来就消失了。日本、越南、朝鲜的古籍中也记录了这颗超新星,但没有指明方位,只有中国人准确地指出了它出现在天空的位置。

超新星,其实就是恒星的爆炸。超红巨星演化的晚期,聚集在星体中心的氦越来越多,先发生聚变反应,形成由碳和氧组成的白矮星状态的物质。由于这类恒星的质量巨大,一般超过8个太阳的质量,聚集在星体中心的碳和氧的数量超过钱德拉塞卡极限,电子的泡利斥力顶不住万有引力,所以星体会进一步收缩,温度达到30亿度左右,爆发碳、氧聚合成铁、硅等重元素的聚变反应。

随后,白矮星状态的铁核会进一步收缩升温,能在0.1秒的时间内升到50亿度,形成中子态的物质,这时星体外层的白矮星状态的铁壳层会突然塌缩,砸在中子态的核上,然后反弹出去,形成大爆炸。这就是外界观察到的超新星爆发。

超新星爆发把重元素崩向宇宙空间,其中许多被年轻的恒星吸引了过去,围绕这些“太阳”转,逐渐形成固体的行星。事实上,所有固体行星,包括我们的地球,都是超新星爆发的渣子堆积而成的。宇宙中原本只有氢、氦等轻元素,生成白矮星时开始出现碳和氧,超新星爆发过程才产生了铁、硅等重元素,并把它们抛向广阔的宇宙空间。

没有超新星爆发,就没有重元素,没有固体行星,当然也就不可能出现人类。超新星对于宇宙的演化、生命的出现和演化都是极为重要的。

除了为生命提供重元素,为人类提供“立足之地”外,超新星爆发还会影响生物的进化。爆发时产生的强大辐射流,会使一些生物灭绝,同时为新物种的诞生和进化创造条件。地球上发生过若干次类似于恐龙灭绝这样的物种突变,造成这种突变的可能原因之一,就是在离我们太阳系较近的地方,发生了超新星爆发。 oQi6I52sgBSrilPuF6n+9XKOhO4b/R3xj6EAzLH24Gy7vnF+Ze8XrKYl9AqvCm+e

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