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被人类忽视的恐怖天体,与地球差不多大,质量却是地球的38万倍

类别:社会 发布时间:2024-11-12 10:47:00 来源:魅力科学君

宇宙中存在着一种被称为“超新星爆发”的高能事件,它们被称为宇宙中最绚丽的焰火,也是已知宇宙中威力最大的爆炸,其在短时间内释放出的能量,可以相当于太阳在其长达100亿年的主序星阶段所释放出的总能量,甚至还可能更高,瞬间的亮度,更是可以照亮其所在的整个星系。

被人类忽视的恐怖天体,与地球差不多大,质量却是地球的38万倍

那么,在太阳系附近的区域中,是否存在着可能发生“超新星爆发”的恐怖天体呢?答案是肯定的,比如说在天空中位于猎户座方向,距离地球只有640光年的“参宿四”(Betelgeuse),这颗恒星目前已经演化成了一颗红超巨星,在不远的未来,它就可能发生“超新星爆发”。

除此之外,在距离太阳系更近的位置上,还有一个经常被人类忽视的恐怖天体——“飞马座IK B”(IK Pegasi B),尽管它不是像“参宿四”这样大质量恒星,但它同样也可能在未来发生“超新星爆发”。

被人类忽视的恐怖天体,与地球差不多大,质量却是地球的38万倍

“飞马座IK B”在天空中位于飞马座方向,距离我们大约150光年,是一颗白矮星。

这种天体其实是中等质量恒星消亡后留下的核心,其内部的核聚变反应已经停止,仅凭“电子简并压”来抗衡自身的重力,所以它们的密度非常,观测数据表明,“飞马座IK B”的体积与地球差不多大,质量却是地球的38万倍。

被人类忽视的恐怖天体,与地球差不多大,质量却是地球的38万倍

白矮星主要是由碳和氧构成,在足够高的温度,这两种元素其实还可以发生核聚变反应。如果一颗白矮星能够通过某种渠道从外部获取到足够的质量,以至于“电子简并压”无法抗衡其自身的重力,那么它的体积就会进一步的坍缩,其内部的温度也会随之迅速上升,进而导致构成白矮星的碳和氧发生核聚变。

由于白矮星上的物质都处于致密的简并态,而这种状态的物质的传热性能极强,因此一旦白矮星的内部发生核聚变,其产生的热量就会以极高的速度在整颗星球上传导,这会导致越来越多的碳和氧发生核聚变。

更多的核聚变又会产生更多的热量,这样就会使得整个星球的温度急剧上升,而核聚变的反应速率又对温度高度敏感,温度上升了,反应速率也会急剧提升,随着这个正反馈过程的持续,整颗星球在短时间内就会发生威力巨大的热核爆炸,而这其实就是一种“超新星爆发”,即“Ia型超新星”。

被人类忽视的恐怖天体,与地球差不多大,质量却是地球的38万倍

从理论上来讲,当一颗白矮星的质量增加到超过太阳质量的大约1.44倍的时候,“电子简并压”就无法抗衡其自身的重力,而“飞马座IK B”的质量是地球的38万倍,相当于太阳质量的1.15倍,也就是说,它只需要再增加0.29倍太阳质量,就会发生“超新星爆发”。

那么,白矮星可以通过什么渠道来从外部获取到质量呢?一个常见渠道就是,其他的恒星。假如一颗白矮星的附近存在着一颗较为松散的恒星,那么在距离足够近的情况下,它就会源源不断地吸收这颗恒星的物质,并最终发生“超新星爆发”。

被人类忽视的恐怖天体,与地球差不多大,质量却是地球的38万倍

实际上,“飞马座IK B”就有这样的渠道,因为它其实是属于一个双星系统,该系统的另一颗恒星被称为“飞马座IK A”(IK Pegasi B)的恒星,其质量约为太阳的1.65倍,半径约为太阳的1.47倍,与“飞马座IK B”的平均距离大约为3100万公里,比水星与太阳的距离还要近。

“飞马座IK A”目前是一颗稳定的主序星,它核心的核聚变反应以氢核聚变为主,其自身引力足以对自身的物质形成有效束缚,所以即使距离只有3100万公里,“飞马座IK B”也不可能从它这里吸收到物质。但这样的情况却只是暂时的,因为当“飞马座IK A”核心的氢耗尽之后,它就会结束自己的主序星阶段,进而演化成一颗庞大的红巨星。

根据科学家的估算,当“飞马座IK A”演化成红巨星的时候,其半径将会暴涨到大约5亿公里,这远远超过了它与“飞马座IK B”之间平均距离,所以届时的“飞马座IK B”将运行在这颗红巨星之内,看上去就像被其吞噬掉了一样。

被人类忽视的恐怖天体,与地球差不多大,质量却是地球的38万倍

但这也只是“看上去”,因为红巨星比白矮星要松散得多,所以实际情况却是反过来的,届时的“飞马座IK B”会大肆地吞噬“飞马座IK A”的物质,在这样的情况下,它完全可以获取到足以让它发生“超新星爆发”的质量。

正是因为如此,“飞马座IK B”才被认为是一个在未来很有可能发生“超新星爆发”的恐怖天体,那么问题就来了,既然如此,那为什么这个天体会经常被人类忽视呢?答案其实很简单,那就是即使它在未来真的会发生“超新星爆发”,也需要极为漫长的时间。

正如前文所言,只有当“飞马座IK A”演化成红巨星的时候,“飞马座IK B”才有可能发生“超新星爆发”,观测数据表明,“飞马座IK A”其实还比较“年轻”,其年龄最多也就是6亿年,而从理论上来讲,像“飞马座IK A”这样的中等质量恒星,其主序星阶段却可以长达20亿年。

也就是说,在大约14亿年之后,“飞马座IK B”才有可能发生“超新星爆发”,所以现在的人类根本不必为此担心。

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快照生成时间:2024-11-12 11:45:02

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