星辰怎樣繁殖?|博物館

星辰怎樣繁殖?|博物館

我們哀悼於人類的孤獨。在無垠的蒼穹之下,人類是唯一的心智,在蒼穹之上,人類的呼喊也從未得到一點回響——納米尺度下的電磁力,在可見宇宙中似乎只凝聚成了我們這一種生命。

然而一旦忘了這樣尺度上的限制,將生命看作一種結構,而非具體的事物,就會發現在光年尺度上的萬有引力,正在巨大的星系內掀起聚集,坍縮,點燃,輻射,電離,擾動——這樣週而復始的輪迴,孕育出了無數的星辰,它們和我們一樣,在一個物質豐富的地方盡情放縱,生死更迭,繁衍生息,然後在隱忍中尋覓新的樂土,播撒新的種子。

誰說星辰就是死物呢?

-文字稿-

一般說來,繁殖是生命才會發生的現象,但如果忘了“生命”這個限制,我們就會發現,這樣生生不息的輪迴歷程在星辰中同樣存在,甚至更加浪漫。

星辰這個概念雖然有廣泛的外延,包括了行星、彗星、衛星乃至其它模稜兩可的概念,但恆星是這一切的源頭——這要追溯到它們形成之初。

宇宙大爆炸的餘燼主要由氫和氦構成,還包括了少量的鋰,這就是138億年來,恆星們賴以維生的養分——這件事大多數人已經知道了:原本瀰漫於廣袤空間的星際物質在萬有引力的作用下凝聚坍縮,引力勢能逐漸轉化為熱能,逐漸形成一團熾熱的氣體,當核心溫度達到核聚變的臨界溫度時,這團熾熱的氣體就終於開始持恆地發出光和熱來,延續數億年的歲月,而那些未能捲入恆星的星際物質,就由於角動量守恆的緣故凝聚成圍繞恆星的其它天體。

在故事的開頭,那團瀰漫的氫分子云巨大得超乎想象,重量大約相當於600萬個太陽,但直徑常常有100光年之巨,因此相當稀薄,每立方厘米只有1000到1萬個氫分子,相比之下,海平面上每立方厘米的空氣就有10的19次方數量級的氮氣和氧氣分子——這使得氫分子云的熱運動足以抵消引力的影響,在漫長的歲月裡不至於坍縮。

但這個宇宙中的某些偶然事件可能強烈地吹拂這些巨分子云,在局部掀起漣漪,營造出一個個引力的極致,使得幾個太陽那麼重的分子云凝聚成直徑1光年數量級的腫塊,球體和柱狀都是常見的形態。

這些腫塊雖然暗不透光,但它們就是恆星的子房:氫分子凝聚成的恆星胚胎不斷從周圍攝取養分,直到在核心中開啟核聚變,接著就發出強烈的光和衝擊波來,將子房的外殼撕成碎片,從黑暗中託生出來——這一進程相當迅速,可能只需數千年。

孵化後的恆星通常不再吸收任何物質,全靠孕育時積累的氫養分維持終生,但它們將會以多種方式將星際物質塑造成新的恆星。

首先,新恆星產生鉅額輻射將會產生猛烈的衝擊波,這會給周圍的分子云帶來顯著的擾動,促使新的子房發育,孵化新的恆星出來,特別是質量超過太陽5倍的藍星,它們狂暴的輻射能直接在周圍的分子云中吹出新的子房來,遠遠看去無數不透光的團塊如百鳥朝鳳包圍在一團烈焰周圍。這種傳染式的恆星繁殖將把大範圍的氫分子云加熱到電離的程度,變成輝煌的電離氫區:

在這樣的區域裡,平均每100年到1000年就能誕生一顆新的恆星,而這一過程可以持續數百萬年,遠遠看去,活動旺盛的大型電離氫區如同卵巢,大大小小的卵泡隨處可見。

但隨著恆星增多,輻射的威力也越來越強,這終將吹散整個電離氫區,留下一個巨大的疏散星團,而後在漫長的歲月中被星系的潮汐揉碎,浪跡星海,在遙遠的地方掀起引力和輻射的波濤。

北斗七星中有5顆就屬於這樣一個星協,而太陽已經是50億歲的壯年,早已與自己的同胞走散。

另一方面,恆星也不能永生,一般的恆星最終會拋射掉大部分質量,萎縮成一個比已知宇宙還長壽的白矮星,但如果它有一顆伴星,就有可能在伴星衰老的時候吸收伴星的物質重新點燃,爆炸成一個I型超新星,留下壯觀的雙層超新星遺蹟;而更巨大的恆星,核聚變就更猛烈,向外拋射物質就更迅速,壽命就更短:有些十幾個太陽質量的巨型恆星在生活中就會拋射出一種氣泡狀的沃爾夫–拉葉星雲,而當它們生命結束時就會以更加猛烈的爆炸產生巨大超新星遺蹟——沃爾夫–拉葉星雲和超新星遺蹟都是電離氫區,能在漫長歲月中冷卻下來,重新凝聚成氫分子云,變成下一代恆星的養分,而爆炸產生的衝擊波能在巨大的尺度上掀起星際物質的漣漪,促進氫分子云長出更多的子房。

這樣的事情週而復始,銀河系內有6000多個質量在太陽10萬倍以上的氫分子云,最終都將被恆星用盡——所以漫天的星辰與我們一樣,在物質豐富的地方大快朵頤、繁衍生息,直到耗竭一切的資源才四散離去——天文學的研究對象,似乎無論如何不能稱為死物了。


分享到:


相關文章: