晚上不用开灯了?参宿四爆炸后亮度超过月亮,至少持续半年

星空承载梦想 2024-06-21 09:02:47
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根据科学家的研究我们能够知道,地球是一颗存在生命的星球,地球上生活着各种各样的生物,有海洋生物、有陆地生物、有两栖生物和微生物等等,在众多生物当中,人类是地球上最有智慧的生命,人类从诞生以后就开始不断的研究和探索世界的奥秘,现在人类已经对世界有了大概的认知,人类之所以能够有如此之快的发展速度,主要离不开科学家的贡献,人类历史上出现了很多伟大的科学家,比如说牛顿、爱因斯坦、霍金、伽利略、哥白尼等等,如果没有这些科学家,人类的科技发展可能会倒退几百年的时间,对于我们普通人来说,电灯的发明大大提升了人类的生活效率,在没有电灯的时代,古人只能够用蜡烛来照明。

当时人类发现了蜡可以燃烧,蜡烛最早是由粗壮木头涂上蜡,这样能够延长火把的燃烧时间,随着实验的不断进行,人们发现单纯的蜡能够长时间燃烧,于是蜡烛成为了主要的燃料之一,不过古代的蜡烛普通人根本用不起,据历史记载,社会中仅存的蜡烛都垄断于皇室手中,成为贵族阶层的特权,随着社会的发展,灯具的制作工艺和种类也在不断改进。陶器和瓷器的出现降低了灯具制作的成本,瓷器灯具更为精致,成为上层贵族阶层的时尚品味。在唐宋时期,灯具的使用变得更为频繁和普遍。灯具不仅是照明工具,也成为了一种时尚和文化的象征。电灯的发明彻底了改变了人类的生活,一说到电灯,相信很多人第一个想到的人一定是爱迪生。

爱迪生在1870年的时候有了发明电灯的想法,那时候的爱迪生只有23岁,早在1821年的时候,英国科学家戴维发明了电弧灯,用碳棒作为灯丝,虽然能够发光,但是光线非常刺眼,耗电量非常大,因此非常不实用,当时爱迪生就下定决心要改制电弧灯的灯丝,为了发明电灯,爱迪生建立了世界上第一个技术实验室,把技术的创造发明置于科学的基础之上。他在技术实验室内,用炭条、钌、铬、白金等制成灯丝,他前后试验了1600多种材料,但全都失败了。为此,有不少人专家认为爱迪生所要研究的电灯前途黯然。有人还讥讽爱迪生的研究是“毫无意义的”,是“在干一件蠢事”。在短短的13个月里,爱迪生前后试用了6000多种材料,进行了7000多次试验,终于有了重大突破。

1879年10月21日,人们把它称为是电灯发明日,爱迪生采用钨丝制作灯丝,并在灯泡内充入惰性气体氮或氩,使电灯点燃时间可长达1200个小时。这个发明让人类生活的品质大大提升,直到现在我们依然都在利用电灯,那么除了电灯之外,我们还能够想到其它办法来照明吗?前段时间科学家发现,有一颗名为参宿四的恒星,正在处于恒星的最后阶段,随时都有爆炸的可能,到时候它在地球夜空的亮度,将会超过满月,白天依然能够清晰可见,如果这一切真的发生,那么我们晚上是不是就不用开灯了,参宿四的亮度能够持续至少半年左右的时间,能够为我们省下一大笔电费?事实真的如此吗?想要解开这个答案,我们就必须先了解恒星的演化。

根据科学家的研究得出,恒星诞生于一种称为分子云的星云,那是温度只有几十开而又极其稀薄的氢分子气体云。分子云内部的物质分布并不均匀,有的地方密度大,有的地方密度小。密度大的地方引力更加强大,会将周围的物质吸引过去,使得密度变得更大,结果星云内部形成很多高密度中心,随着时间的流逝,这些高密度中心的引力会变得越来越强,结果引起星云的收缩和碎裂,星云的碎片继续收缩和碎裂,如此不断的进行下去,直到碎块的温度和密度上升到一定程度才会停止,密度较大的小块成了恒星的胚胎,称为是原始恒星,原恒星在自身的引力作用下还要收缩,结果在其中央形成一个星核,星核不断的吸收下落物质而长大。

随着物质密度的增加,星核变得越来越不透明,热量很难释放出去,于是星核的温度逐渐升高,温度的持续上升,使得内部压力不断增大,并与引力逐渐趋向平衡,于是收缩大减慢,这时候的原恒星进入了主序星前阶段,主序星发光的能量依然来自引力的探索,虽然这时候过程非常缓慢,但是它的内部温度还在上升,当温度升高到700万开时,开始了氢核聚变成氦核的反应,这时候恒星就获得了持久的核能供应,于是收缩完全停止,一颗稳定的恒星就诞生了。一般来说恒星的亮度和质量有关系,和太阳相比,像天狼星这样明亮的a型恒星的质量是太阳的两倍,所以作为能量来源的氢也是太阳的两倍,当时天狼星的预期寿命比太阳短,因为它的辐射速度是太阳的两倍多。

当主序星最终耗尽其主要核燃料氢时,接下来会发生什么取决于核心的压力和温度,这又取决于恒星的质量,氢聚变首先在中心核心停止,然后开始冷却,但是核心周围是一个富含氢的球形外壳,在那里依然会发生核聚变,随着内核冷却,其压力降低,重力赢得了让一切坍缩漫长战斗,热氢聚变壳层向内下降,并随着重力势能的损失而进一步升温,随着探索壳内的核聚变速度加快,释放出更强的辐射,因此恒星的下一层实际上变得更热,这是对流区,它会随着温度的升高而膨胀,事实上,它膨胀的如此之大以至于它的外表面,温度降低形成一颗大光球,在这一点上,像太阳这样的恒星会膨胀到最远到达地球轨道。现在光球的温度是3000度,而不是主要的氢燃烧时期的6000度。

但是表面积的在呢个价意味着更多的能量被释放出来,恒星变得更加明亮,它的亮度增加了一千倍,这颗恒星现在变了红巨星,而参宿四就是这样一颗恒星,从科学家的角度来说,参宿四属于超红巨星,半径大约是太阳的1000多倍,如果把它和太阳互换位置,火星都会被吞噬,木星将会成为距离恒星最近的行星,但在体积远超太阳1000多倍的情况下,参宿四的质量其实只有太阳的20倍,这说明它的物质密度很低,内部氢元素消耗殆尽后,外壳已经开始在辐射压的推动下不断膨胀了,此时的参宿四内部已经变成氦聚变了。随着时间的推移,氦元素会聚变成更重的碳元素,不断堆积的碳元素会导致参宿四的核心温度不断升高,最终发生猛烈的爆炸。

爆炸会在几秒的时间内释放出巨大的能量,就相当于过去几十亿年的总和,恒星的亮度也会在这几秒钟内,变成银河系中最亮的,过去的几十年里,参宿四的亮度被监测到发现了多次变化,并且有一部分外壳已经被抛出去了,考虑到它和地球之间640年的时差,所以我们看到的它是640年前的样子,有一些科学家猜测,现在参宿四可能已经爆炸了,只是我们需要等640年以后才能够看到它爆炸的样子,看到这里,可能有一些朋友会产生一个疑问,就是为什么我们需要等640年以后才能够看到它爆炸的样子?这其实和光速在宇宙中传播的速度有关系,现在我们知道, 光速大约是每秒30万千米,对于非常近的物体,光反射之后进入人眼的时间几乎是可以忽略不计的。

太阳光传播到地球的时间大约是8分钟,所以我们看到的太阳永远都是8分钟之前的光,同样的我们仰望人马座比邻星的时候,看到的也只是它4.2年前的模样,对于那些距离地球几十亿、几百亿光年的天体来说,等我们看到它们的样子后,它们可能已经不见了。简单来说就是,当我们将目光投向浩瀚的宇宙时,所有星星发出的光只能够代表过去,甚至我们看到的天空中的一部分星星其实已经消失了,光速是一个非常奇妙的速度,在爱因斯坦的相对论中,光速被认为是宇宙中最快的飞行速度,但是面对浩瀚的宇宙,光速却显得很慢,如果说参宿四现在已经爆炸了,那么再过几百年后,我们或许能够看到它爆炸的景象。如果下一秒天空中出现了一颗非常明亮的星星,那么就说明参宿四在明朝的时候就已经爆炸了。

科学家经过研究得出,参宿四爆发后的亮度能够达到满月的3倍,在没有云层遮挡的情况下,这个亮度完全能够代替路灯照明,最重要的是,参宿四还位于天球赤道附近,整个地球都能够被它照亮,在人类历史上,天关客星就是一次发生在北宋时期的超新星爆发,当时很多人晚上都不用点灯就能够看见书本上面的字,今天的蟹状星云就是当年超新星爆发后留下的,因此参宿四未来爆发后,核心区域除了留下一颗白矮星或者中子星之外,也会形成一个若干光年的残骸星云,这种含有一部分重元素的星云,也可能会成为新恒星的诞生地。科学家经过研究发现, 恒星死亡以后会变成三种形态,分别是白矮星、中子星、黑洞。

想要死亡后变成白矮星,该恒星就必须是中小型恒星,在死亡过程中形成星壳和星核两部分,星壳向外抛射出去,星核向内坍缩,如果星核质量不大于太阳质量的1.44倍,就会形成白矮星。白矮星在高压下,原子被压碎,电子会脱离轨道变成自由电子。一般来说,这样的恒星死亡前的质量大约在太阳质量的8~10倍以下。根据理论推测,白矮星大概占总恒星数的10%左右。而恒星想要变成中子星,那它的质量就必须在太阳质量的8~10倍以上,30倍以下,这样才能保证恒星在死亡时发生超新星爆炸,爆炸后内核的质量保持在1.44~3.2倍太阳质量之间,最后在高压下,不仅原子被压碎,原子核也被压碎,质子和电子结合形成中子,最后,所有的中子压缩在一起形成中子星。

不过中子星并不是恒星的最终形态,它还会进一步演化,当它的能量消耗殆尽之后,它会变成一颗黑矮星,黑洞是恒星死亡后的最后一种形态,一般来说,太阳质量30倍以上的恒星死亡以后会变成黑洞,相信大家对黑洞都不陌生,黑洞是一种引力极其强大的天体,它能够吞噬任何物质,连光都无法逃离黑洞的引力,在我们的银河系当中,就存在很多大大小小的黑洞,其中最大的黑洞是银河系中心的人马座A*,它的质量大约是太阳质量的400多万倍,整个银河系都在围绕这颗黑洞转动,现在科学家也在积极的研究黑洞的奥秘,虽然现在人类还不知道参宿四是不是已经爆炸了,但是它爆炸是迟早的事情。相信未来的某一天,人类一定能够在天空中看到非常明亮的一颗星星,那就是参宿四爆炸后的结果,期待这一天的到来,对此,大家有什么想说的吗?

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星空承载梦想

简介:本人爱好天文,擅长写科学领域的文章