恒星的宿命

艾先力

日前，美國賓夕法尼亞大學的天文學家魯赫曼和他的專題科研組在距離地球6.5光年的地方發(fā)現(xiàn)了一個新恒星系統(tǒng)，由兩顆褐矮星相互繞對方公轉(zhuǎn)組成。由于褐矮星的質(zhì)量太小、核心溫度太低而不能引發(fā)氫元素的核聚變反應(yīng)，所以它們的表面溫度不高，更像是氣態(tài)巨行星而非熾熱的恒星。

魯赫曼表示，由于該恒星系統(tǒng)距離地球相對較近，既是搜尋系外行星的優(yōu)良目標，也是人類研究太陽的前世今生和未來命運的最好標本。

46億年前，在銀河系的一隅，密度極高的大塊氣云塵埃逐漸旋轉(zhuǎn)凝聚，有點像地球上龍卷風的雛形。熱氣云嚴格遵守角動量守恒定律，半徑越來越小，能量越來越大。同時，外部星云開始形成一個圓環(huán)，圍繞著中心星體旋轉(zhuǎn)——這是未來行星等天體的構(gòu)成材料。

超高速運動的塵埃云被逐漸壓縮，最終導(dǎo)致內(nèi)部溫度足夠發(fā)生核反應(yīng)時，這顆星體就被“點燃”，開始了核聚變反應(yīng)，太陽就此誕生。

在晴朗的夜空下，我們?nèi)庋劭梢姷闹挥?000顆亮度不等的恒星。但實際上，僅銀河系就有上千億顆恒星，而宇宙又是由數(shù)千億個銀河系組成的。因此，有人形容宇宙中的恒星就如地球上的沙粒一般。

太陽的直徑是160萬千米，可容納100萬個地球，但它只是中小型恒星。大號恒星海山二比太陽大500倍，而位于獵戶座的參宿四比海山二還大300倍。如果將其置于太陽系，它將占據(jù)太陽系一大半的位置，邊緣直達木星。迄今發(fā)現(xiàn)的最大恒星是大犬座的VY星，它比太陽大10億倍，可謂超級巨星。

海山二目前處于不穩(wěn)定的邊緣。它距離我們只有7500光年，也意味著地球可能面臨超新星爆發(fā)的威脅。自19世紀以來，科學家的報告就不斷確認海山二的動蕩局面，最新的計算顯示海山二已經(jīng)拋出了大約10倍太陽質(zhì)量的物質(zhì)。如果海山二發(fā)生超新星爆發(fā)，那么瞬間亮度將達到極大值，也將成為宇宙中最明亮的天體。從星系尺度上看，海山二是銀河系內(nèi)最明亮的天體之一。

燃燒著的恒星呈現(xiàn)不同顏色，有紅色、黃色或藍色。有的恒星形單影只，獨守寂寞;有的則互相環(huán)繞，如影隨形，就像本文開頭說的那兩顆褐矮星。

大犬座的VY星與太陽體積的對比

2004年，借助斯皮策空間望遠鏡，科學家終于看見了恒星形成初期的天文景觀：在它被點燃的瞬間，照亮宇宙中的一大片空間。

恒星之所以可以保持穩(wěn)定，是因為它自身引力形成的向心力與核反應(yīng)產(chǎn)生的離心力相互抵消。但是，與其他生命體一樣，恒星也有生老病死，不可能萬世永生。

以太陽為例，70億年后，每秒消耗6億噸氫燃料的太陽將油盡燈枯，在引力的作用下坍縮成一顆紅巨星。它的熱量將很快吞噬水星和地球，上千攝氏度的高溫轉(zhuǎn)眼便會蒸發(fā)完地球上的海水，大地高山均呈熔融狀。我們昔日美好的家園，轉(zhuǎn)瞬之間成了慘不忍睹的煉獄。

紅巨星的內(nèi)核極不穩(wěn)定，它燃燒完氦之后只剩下內(nèi)核，成為白矮星。說到太陽，它的核燃料耗盡后會變成和地球大小相當?shù)陌装?，但其密度是地球?00萬倍。如果把一塊方糖大小的白矮星物質(zhì)放到地球上，會因為密度過大而直接墜入地心深處，猶如一顆巨型子彈把地球射穿。

恒星死亡時，有的靜如秋葉，波瀾不驚;有的劇烈爆炸，甚至形成萬物終結(jié)者——黑洞，一個漸漸清晰的宇宙怪物。

恒星爆炸殘留的超高密度內(nèi)核像破繭化蝶一樣，成為中子星，其直徑雖然只有30千米，但它的質(zhì)量遠遠超出人類的想象——1立方厘米中子星物質(zhì)的重量相當于美國所有小轎車的重量之和。

當大于太陽10倍以上的恒星死亡時，它們會在強大引力的擠壓下發(fā)生劇烈的爆炸而形成超新星。大犬座的VY星一旦爆炸，將產(chǎn)生僅次于宇宙大爆炸的動靜，會波及上千光年的范圍，瞬間蛻變成黑洞，并釋放出恐怖的伽馬射線暴。前者會吞噬能量、引力、時間，甚至光線;而后者所到之處，物質(zhì)頃刻蒸發(fā)殆盡、蕩然無存。

旋渦星系M83的圖像顯示出該星系在高能X 射線下閃閃發(fā)光的恒星和氣體。該圖片由美國航空航天局的錢德拉太空望遠鏡拍攝，這也是天文學家首次檢測到來自超新星1957D核心處X波段的信號。

宇宙中的每顆恒星都與眾不同，它們威力無窮，在其爆炸塵埃中富含氫、碳、氧、硅以及鐵等物質(zhì)，并將它們?nèi)鱿蜻h方。恒星創(chuàng)造了宇宙萬物，當然，也包括人類。

不是嗎？我們由碳元素組成的體內(nèi)，還含有氧元素、鐵元素等，這一切都來自恒星內(nèi)核，沒有其他途徑可以獲得這些物質(zhì)。所以有人形象地說，地球只是我們的繼母，宇宙恒星才是我們真正的母親。

事情看似玄妙，但追根溯源，卻是千真萬確的事實。就像我們聽到地球上最原始的生命是海綿，它是地球所有生命的共同祖先一樣。