星云是如何形成的?又会持续多久?

“超新星的遗迹能够持续多久?”,我不确定这个问题是否直接与超新星有关,但是你能够告诉我星云能够持续多久的时间吗?我知道它们是在恒星变成超新星时形成的,但是它们会消散或褪色吗?


星云是如何形成的?又会持续多久?


天文学中有许多不同种类的星云,但是它们彼此之间并没有很多的联系。但是我本文会具体地回答关于你关于星云的问题,星云常常来自于超新星喷射出的物质,这些物质通常被称为“超新星遗迹”(SNR)。一个著名的超新星遗迹的例子是“蟹状星云”.


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蟹状星云(Crab Nebula, M1)是西元1054年(北宋至和元年),一颗恒星爆炸所留下的遗骸,它的内部到处都是神秘的细丝状结构。 古中国的天文官详尽地记录了这个壮观的超新星爆炸,而美国西南部的印地安人(Anasazi Indian)很可能也曾看过这颗超新星。

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天文学家会认为这些丝状物很难理解,是因为它们的总质量比这次超新星爆炸所抛出的要少,而它们的膨胀速度,也比自由膨胀的速率要来得高。在上面这张由 极大型望远镜(Very Large Telescope)发布的照片里,色泽代表电子在蟹状星云各个区域的行为。红色代表电子正在和质子复合,形成中性的氢原子。蓝色代表在星云的内部,电子正绕着磁场线打转。 蟹状星云的中心,有颗正在高速旋转的中子星或称为波霎,它每秒钟自转30次。

“超新星遗迹”通常会变得黯淡,最终消失不见。这一过程通常会发生在几万年到十几万年之间。“超新星遗迹”会消失的原因十分简单,因为在它们形成时所输入产生的能量是有限的—-这种能量来源于超新星爆炸中心恒星喷出的物质。随着这种气体在横行周围区域移动以及与其他气体碰撞,在这个过程中会释放出一些能量加热气体。然后这些被加热的气体会释放一部分能量用于形成光,最终所有可用的能量将被全部释放,“超新星遗迹”也将不再闪耀。


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另外有一个需要知道的是,随着爆炸波的距离离“超新星遗迹”中心越来越远,它将扫过越来越多的周围气体。爆炸波的一些能量将用来加速一些被扫过的新物质,所以总得来说,爆炸波的速度将会下降。这意味着最终在远离“超新星遗迹”中心的地方,冲击波将不会快速移动以及它将没有足够的能量去加热遇到的气体,并且“超新星遗迹”将不会那么明亮。


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关于这次讨论还有一个值得指出的复杂因素是“超新星遗迹”中心的恒心核心爆炸残留物可能会对整个“超新星遗迹”的排放产生影响。例如超新星爆炸后留下的快速旋转的磁化中子星(即脉冲星),脉冲星可以在超新星爆炸发生后很长时间内继续为“超新星遗迹”提供能量。天文学家认为这个过程目前正在蟹状星云中进行。

相关天文知识

超新星是指在某些类型的恒星死亡时发生的事件。

超新星比新星更有活力。在拉丁语中,nova的意思是“新的”,在天文学上指的是一个看起来像是一个临时的新明星。添加前缀“super-”将超新星与普通新星区分开来,这些新星远没有那么明亮。超新星这个词是由Walter Baade和Fritz Zwicky于1931年创造的。


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在过去的一千年里,只有三次发生在银河系的超新星事件被裸眼所观测到,尽管在其他星系中已经发现过许多事件。最近在银河系中直接观测到的超新星是1604年的开普勒超新星,但也发现了两颗最近的“超新星遗迹”。对其他星系中超新星的统计观测表明,它们在银河系中平均每个世纪发生三次,并且任何银河超新星几乎都可以用现代天文望远镜观测到。

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