科学家观测到最大超新星爆炸全过程
科学家观测到最大超新星爆炸全过程
据物理学家组织网报道，以色列魏兹曼科学研究所和美国圣地亚哥州立大学的科学家从头至尾观测到了一颗迄今为止最大的超新星爆炸全过程，其中包括黑洞形成。
以色列魏兹曼科学研究所和圣地亚哥州立大学的科学家，从首次观察过程中注意到一颗体积是太阳的50倍的恒星发生爆炸时的情景。他们继续对这种壮观场面进行追踪，发现这颗恒星的大部分质量会自行瓦解，形成庞大的黑洞。
虽然人们利用裸眼或者高科技科研卫星都看到过正在爆炸的恒星——超新星，但是没有一个人曾直接观察过一颗巨型恒星发生爆炸时会出现什么情况。以色列魏兹曼科学研究所物理学系的阿维沙依·盖尔·亚姆(Avishay Gal-Yam)博士和圣地亚哥州立大学的道格拉斯·伦纳德教授最近查找到一颗濒临爆炸的巨型恒星，他们计算了这颗恒星的质量，并观察了它的爆炸全过程以及最终结果。他们的发现支持了质量是我们的太阳的几十倍到数百倍的恒星最终是以黑洞的形式结束生命的理论。
一颗恒星从诞生开始，它的体积和“能场”都注定了它的死亡。“能场”是确保恒星发光的动力源。包括我们的太阳在内的所有恒星都是由氢核与氦在内核的高温高压作用下发生熔合提供燃料。一个氦核子的质量比四个氢核的总质量稍轻，我们知道，恒星损失的质量将以能量的形式释放出去。
跟我们的太阳一样大的恒星用完氢燃料后，它们会在相对平静的膨胀过程中，最终用尽所有燃料。但是一颗质量是太阳质量的8倍或者更多的恒星，它的死亡过程更具戏剧性。它们耗尽氢后，核子融合仍在继续，这导致恒星的不同层产生更重的元素。当这个过程发展到一定程度，恒星的核变成铁后，另一种现象将会出现：在恒星内核的高温和高压作用下，铁核子分裂成质子和中子。与此同时，这个过程导致恒星内核和包裹内核的外层向内坍塌，将剩下的恒星原料迅速释放到太空中，形成明亮的闪光。
一颗超新星在几天内释放的能量，比我们的太阳在一生中释放的所有能量还多，而且爆炸形成的亮光在距离它数百光年的地球上都能看到，即使在大白天也不例外。虽然超新星的外层发出的耀眼亮光照亮了宇宙空间，但是恒星的内核会进一步向里塌陷。坍塌产生的重力非常强大，导致质子和电子结合在一起，形成中子，这颗恒星从一颗周长是10000公里的球体减小到周长仅为10公里的球体。一筐这种恒星材料的质量和整个地球的质量差不多。这些科学家表示，但是当那颗正在爆炸的恒星质量是我们的太阳的20倍或者更多时，它产生的引力非常强，即使光波也无法逃出。因此人们根本看不到这样一颗恒星——黑洞。
迄今为止，科学家已经测量的恒星，没有一颗的质量超过太阳的20倍。盖尔·亚姆和伦纳德现在正利用夏威夷莫纳克亚山上的凯克望远镜和哈勃太空望远镜观察太空中的一个特殊区域。他们确定一颗即将发生爆炸的恒星后，通过计算，发现它的质量大约是太阳的50到100倍。进一步观察显示，在爆炸过程中，这颗恒星只损失了一小部分质量。盖尔·亚姆表示，随着引力增大，它的大部分材料都被吸进坍塌的内核里。事实上在稍后拍摄的这个区域的照片中，该恒星似乎消失不见了。换句话说就是，现在这颗恒星已经变成一个黑洞，它的密度非常大，即使光线也无法逃逸出来。
作者：孝文
来源：新浪科技
