22.7. A6

更大的恒星,最初有8到50个太阳质量,燃烧它们的气体燃料(在等离子体状态下) [原子被电离了] )在核过程迫使气体高速离开地核之前,爆炸的早期阶段可能在几年内从地球上被视为一个被称为超新星的巨大发光事件。一个主要的例子是蟹状星云的hst视图,如下图所示;另一个例子是底部的eta carinae,其中来自hst的红色和紫外线滤光图像组合显示了一个明显的物质“云”,它实际上主要是来自这个超新星的光爆发,现在直径约100亿英里,是由一颗恒星100xMo爆炸引起的。比太阳还大。

|蟹状星云的哈勃图像。|

|用红色和紫外线滤光图像结合的哈勃图像。|

1987年2月,在智利的一个天文台发现了近500年来最亮的超新星SN1987A(位于大麦哲伦云中)。从那时起,它就在不断地从地球和高铁上被监测,提供了一个“恒星”的例子,说明恒星被灾难性爆炸自我毁灭。根据距离测量,这一事件始于大约167000年前。在最后的时刻,这颗恒星首先释放出一层气体,然后膨胀成一个红巨星,迅速演变成一个蓝巨星。当它的核心坍缩时,它最终在几秒钟内猛烈爆炸,推开由冲击波驱动的外部气体,在核心质子和电子被挤入中子时释放出巨大的中微子爆发。此后,在短短十年内就观察到了恒星及其周围环境的视觉变化;因此:

|大麦哲伦云中SN1987A结束时的哈勃图像对(1994和1998)。|

在1994年HST拍摄的左图中,爆炸产生了一圈直径约为1.62亿公里(1亿英里)的炽热气体。明亮的中心星看起来仍然基本上完好无损。正如1998年2月再次看到的那样,中央恒星发生了显著的变化,其广泛的结构变化标志着破坏进程。指向右上角区域的箭头表示“热点”(黄色)的增长,这是由于环中气体进一步压缩造成的。这颗超新星也是X射线、紫外线和无线电波的集中来源。

哈勃太空望远镜现在已经收集了数百张显示“垂死”恒星的图像,即那些处于燃料燃烧最后阶段的恒星,它们正在爆炸性地剥离物质。事实证明,恒星最终活动的多样性和复杂性比传统望远镜观测时代所知的要复杂得多。美国宇航局最近发布的一份新闻稿记录了华盛顿大学和其他地方的天文学家所做的工作,说明了观察到的不同的结束阶段,显示在一个由六幅图像组成的小组中,这六幅图像代表了气体包层的多样性(这些是典型的行星状星云):

|通过哈勃太空望远镜所观察到的恒星的各种末级。|

这些简短的描述定义了每一次观测:左上角:一个具有明亮内壳和较暗外包层的圆形行星状星云;这种均匀的膨胀是太阳消亡的最后阶段的预测模式;上中心:一个被绿色(指定颜色)椭圆包围的热残余星,其中较老的气体被推进形成BRI。右上角:一个球形外壳和一个细长的内部“气球”外壳,都被来自内部恒星的快速风吹得膨胀;左下角:一个“蝴蝶”或两极(双瓣)星云;底部中心:一颗明亮的中心恒星,位于一个由足球形状的R所包围的暗腔中心。稠密的蓝色和红色气体的im;恒星的前外层显示为绿色;注意绿色的长射流;右下角:一个行星状星云,有一个小齿轮或螺旋状结构,有从中心恒星喷出的气团。

膨胀的规模使这些气体外壳的边缘直径大约是我们太阳系的1000倍。在恒星生命的耗尽阶段,似乎确保这些独特环境的过程可能会受到伴星或大行星的影响,这些伴星或大行星在相互毁灭的行为中相互作用,在引力作用下变成“吞没”。快速的恒星粒子“风”将排出的气体搅动成上面所示的不寻常形状。

如上图中的恒星演化图所示,当50个或更多太阳质量的气体和其他物质在引力作用下收缩成小而紧凑的物体时,其结果是 黑洞 这就是所谓的引力,因为与它极其稠密的质量有关的引力可以阻止所有可探测的辐射从它的事件视界(影响范围)外逃逸到无穷远,所以由于它是不可见的(黑色),所以它的存在只能从它对周围恒星和星际物质的引力作用中推断出来。它不可思议的重力吸引着粒子,直到它们的速度接近光速加速。当这些粒子靠近时,巨大的能量释放会在地平线外产生连续的能量爆发,这一过程被认为是造成 类星体 (用“准恒星”来描述一个类似恒星的外观的收缩术语,即使观测到的特征不是一颗恒星)。类星体是非常明亮的物体(亮度很高),可能是活动星系的原子核(可能是超大质量黑洞),最遥远的是当年轻的宇宙只有目前大小的1/4到1/6时到达地球的光离开了它们。因此,大多数类星体形成于宇宙早期,尤其是较大的类星体,已经“休眠”(偶尔爆发)。但是黑洞仍然可以在整个宇宙年轻的宇宙学时间形成,可以想象的是,它会给新的类星体带来(通常在几百万年之后)。类星体之所以可见,是因为恒星和星际气体在引力作用下被吸进超大质量的黑洞,能量转换产生了光的发射。HST观察到了这样的事件,如NGC4261的图片所示,在这幅图片中,环似乎围绕着这样一个洞。

|哈勃在椭圆星系NGC4261中的一个明显黑洞的图像。|

巨大的黑洞可能是螺旋星系和其他星系中心的惯常状态,它是由数百万颗恒星和其他物质组成的,它们向内会聚,就好像在向排水沟移动一样。一些黑洞被认为是星系中唯一幸存下来的残余物,它们被完全扫进了星系。在特殊情况下,只有少数太阳质量的恒星的极端引力坍缩会导致较小的黑洞。

主要作者:Nicholas M.Short,高级电子邮件: nmshort@epix.net
合作者: Code 935 美国国家航空航天局 GSTUSAF Academy
上次更新时间:99年9月
站长:小比尔·狄金森。
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