熾熱恒星的最后時刻

■卓然

熾熱恒星的最后時刻

■卓然

和太陽相比，地球小得簡直不值一提，整個太陽系99.87%的質(zhì)量都?xì)w太陽所有。即便只獲得了太陽極小部分的輻射，酷暑難挨的熱浪也使幾十億人猶如鉆進(jìn)爐膛一般。假如太陽稍不留神多給地球幾十億分之一的熱量，就會將數(shù)十億人類置于死地。

好可怕的太陽。

直到60年前科學(xué)家才弄明白為太陽提供能量的究竟是什么。太陽核實(shí)際上是一個永不停止的氫彈爆炸過程，這使太陽熔爐的溫度高達(dá)近2000萬℃。那么，這個熾烈的太陽，是否也會死亡，也要消失呢？答案自然是肯定的。

從現(xiàn)在起大約5億年之后的某個時刻，太陽將消耗完自己的燃料，開始走向緩慢的死亡。說緩慢，是因?yàn)樗?jīng)過一系列的變化，而不是像人那樣。在銀河系的不同地方，每個月就有一顆類似太陽的恒星死亡，那情形攝人心魄，蔚為壯觀。

類太陽恒星的死亡一直被誤認(rèn)為是一個溫和而有序的過程，而且每一顆恒星的死亡過程幾乎沒有什么兩樣。然而，通過哈勃太空望遠(yuǎn)鏡和一組地面高功率新式望遠(yuǎn)鏡的觀察，天文學(xué)家見證了恒星的死亡過程，并產(chǎn)生了新的認(rèn)識。美國范德比爾特大學(xué)的天文學(xué)教授羅伯特·奧戴爾說：“有了哈勃望遠(yuǎn)鏡，我們才能夠觀察到以往根本無法看到的東西?！眾W戴爾教授是監(jiān)管哈勃太空望遠(yuǎn)鏡建造項(xiàng)目的科學(xué)家，他利用哈勃望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)觀察到許多星云，是目前最權(quán)威的天文學(xué)家。

恒星垂死之時，會發(fā)出一股璀璨異常、層疊繚繞的氣團(tuán)，這就是行星狀星云。當(dāng)一顆恒星耗盡了其核心的氫燃料，它的內(nèi)核就會收縮、變熱，恒星本身膨脹成一顆紅巨星。假如太陽到了這個地步，它就會越過金星軌道，并很可能把地球吞掉。與此同時，內(nèi)核的溫度增高，密度增大，足以使核心中的氦產(chǎn)生裂變。此時，恒星開始發(fā)生猛烈的噴射。在之后的10萬年間，恒星把大部分大氣吹進(jìn)太空，最后只剩下由碳和氧構(gòu)成的裸露的內(nèi)核。接下來，內(nèi)核坍塌形成白矮星，大小如同地球，密度卻相當(dāng)于地球的10萬倍。

白矮星的熱度還不至于使碳或氧產(chǎn)生裂變，所以也不會像恒星那樣燃燒，但是在短時間內(nèi)，它的溫度依然高于2萬℃，能夠排出恒星殘余的大氣，把分崩離析的紫外線氣團(tuán)吹散殆盡。在被吹出的大氣中，紫外線分離出分子和原子，使大氣閃耀發(fā)光。這些光亮就是我們可看到的行星狀星云。

行星狀星云的形狀為何如此怪異呢？原來恒星之死并不像人們想象中那么溫和平靜，而是十分喧囂躁動，噴射出高度凝聚的氣團(tuán)，每秒達(dá)數(shù)百千米。這些噴射氣團(tuán)能追上慢慢飄游的恒星氣團(tuán)，并撞擊它們，故而造成行星狀星云的不規(guī)則形狀。

最近，麻省理工學(xué)院的一個天文學(xué)家小組宣布，他們首次發(fā)現(xiàn)了已死亡恒星周圍正在孕育行星的證據(jù)。他們在距地球1.3萬光年的天后座觀測到一顆名為“4U0142＋61”的脈沖星，它是一顆恒星于10萬年前坍縮后的產(chǎn)物，質(zhì)量的上限相當(dāng)于20個太陽。而脈沖星被一個總質(zhì)量為地球10倍左右的塵碟所圍繞，塵碟的半徑有1600萬千米。

這種塵碟常見于新生恒星的周圍，是行星誕生的地方，而脈沖星是恒星演化末期的中子星，又被稱為“恒星的尸體”，傳統(tǒng)上認(rèn)為它周圍不會有新的行星誕生。天文學(xué)家認(rèn)為，“4U0142＋61”周圍的塵碟是由原先運(yùn)行在它周圍的行星系毀滅后的殘余物質(zhì)構(gòu)成，從中有可能誕生新的、性質(zhì)非常奇異的行星，可謂行星第二次生命的開始。

無獨(dú)有偶，奧戴爾教授通過哈勃望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)“蝸牛狀星云”內(nèi)部有彗星狀的凝結(jié)物，它們很可能成為下一代星體的構(gòu)成部分。自然界的很多物質(zhì)處于循環(huán)狀態(tài)，太空也一樣。正如奧戴爾所言：“所有生物或動物的消亡都會以碳水化合物的形式留下自己的痕跡，更何況巨大的恒星呢？它們的消亡一定是為新的星體誕生做準(zhǔn)備。每一顆星球的生死都是太空生態(tài)過程的一個環(huán)節(jié)?！?/p>

（張小寧插圖）