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距离地球7000光年的宇宙幽灵:创世之柱

2019-09-22来源:宁波汽车网

自从1990年4月24日哈勃太空望远镜从美国肯尼迪航天中心升空以来,我们在太空中就拥有了一双可以看得更远的眼睛。哈勃望远镜从太空中给我们拍摄了许多,我们以前从未能有幸得见的宇宙美景,这些照片让我们无比惊叹于宇宙的美轮美奂。其中拍摄于1995年的“创世之柱”便是其中最令人震撼的照片之一。创世之柱形似一只伸向宇宙的巨爪,又像三只向天而吠的巨兽,更像三根擎立于那片星空中的巨柱,令人无比震撼,因此被命名为“创世之柱”。

距离地球7000光年的宇宙幽灵:创世之柱

创世之柱

“创世之柱”位于距离地球7000光年外的天鹰星云(M16)之内,它是由稠密的分子云和尘埃组成的一个高耸的柱状物,从他的底部到顶部比1光年(9.46×10^12千米)还长,诞生至今已有约两百万年,科学家们猜测那里可能是恒星诞生的一个巨大孵化场。星云本身并不会发光,而是被星云中的恒星照亮才会发光,在星云中不同的元素以不同的颜色表示:绿色的是氢、单独的红色是电离的硫、蓝色是少了两个电子的氧原子。在创生之柱的周围,天鹰星云内有20颗左右的恒星正在形成,而这些恒星形成过程中所释放的紫外辐射将不断侵蚀这根“创世之柱”,最终导致星云的瓦解。

距离地球7000光年的宇宙幽灵:创世之柱

天鹰星云

科学家们观测星云的变化,主要是为了研究恒星的诞生形成过程,哈勃望远镜所拍摄到的照片,给我们展示了一段活生生的恒星诞生纪录片。在分子云中,稠密的的气体会先塌缩成原恒星,在原恒星形成之后,周围的物质纷纷落到它的上面。原恒星就靠收集周围的这些物质成长,质量不断增加直至该恒星有足够的星风形成,这时下落的物质就被阻挡,恒星就不能进一步增长了。这一阶段原恒星被尘埃遮盖着,只有在尘埃被融合以后,才有可能在可见光波段观测到它们。而对于一颗太阳质量的恒星而言,这个阶段将至少需要10万年。但并不是每一颗原恒星都能够顺利长大,有的原恒星在质量增长到一定阶段后便会停止成长,成为永远不会被点亮的褐矮星。研究表明,只有当原恒星的质量超过太阳的8%之后,才能满足核聚变的条件,恒星才会被点亮。科学家们至今也没有找到那些质量小于太阳8%的原恒星停止生长的原因,或许宇宙中的原恒星也像人类的孩童一样,有的可以健康茁壮的成长,而有的就没有那么幸运。褐矮星便是宇宙中不幸夭折的孩童。

距离地球7000光年的宇宙幽灵:创世之柱

褐矮星示意图

我们都知道因为光速的限制,我们所能接收到的来自各种星体的光线,都来自于很久以前,天鹰星云中的创世之柱距离地球7000光年,也就是说,我们现在看到的,是它7000年前的样子。而实际上早在6000年前,这个宇宙中的地标就已经被一次超新星的爆发,所摧毁了。所以,我们现在看到的,其实是它的幽灵。这里就有一个问题了,我们只能看到7000前那里发出的光线,那比那还晚一千年的事情,我们又是怎么知道的呢?

距离地球7000光年的宇宙幽灵:创世之柱

超新星爆发

超新星爆发,听起来很炫酷,但他对于一颗恒星来说,却意味着死亡。他是在恒星演化末期时经历的一种剧烈爆炸。恒星和我们人类一样,会经历诞生,成长,死亡的过程。恒星的寿命主要取决于他的质量,恒星的质量越大,引力越强,所需要的向外的辐射压也要更强,才能与向内的引力相抗衡,以维持恒星的稳定。而要有更强的辐射压,就必须有更加剧烈的核聚变反应,所以消耗的物质质量就越多。所以,恒星的质量越大,它的寿命就越短。一般来说,要获得恒星的质量,有力学和光度学两种方法,前者需要利用双星(天狼星B的质量就是这样计算出来的)、三合星、聚星等的运动来计算,后者是根据恒星的光谱型、光度和距离等数据来进行计算。在得知了恒星的质量后,我们就可以计算出它的寿命,恒星的寿命大致与其质量的2.5次方成反比,当然这只是一种粗略的说法,要得到准确的时间,我们需要把所有因素都考虑进去之后进行周密的计算。我们比较熟知的一些恒星的寿命,大约如下:

织女星 5亿年

天狼星 10亿年

南河三 30亿年

太阳 100亿年

南门二B 400亿年

武仙座14 1000亿年

Gliese 581 5000亿年

比邻星 1万亿年

Gliese 229B 150万亿年

我们的太阳诞生至今已经46亿年,所以我们可以知道,它的寿命还有大约54亿年,同理,我们通过观测天鹰星云中所有恒星的光度分析它们的光谱,或计算它们的引力,就可以精确的知道其中每一颗恒星的寿命,知道他们发生超新星爆发的时间点。科学家经过计算得出,有一颗恒星,在大约6000年前,已经在天鹰星云发生了超新星爆发。超星新爆发是宇宙中最炫目的烟火,恒星会将其大部分甚至几乎所有物质以可高至十分之一光速的速度向外抛散,过程中所突发的电磁辐射经常能够照亮其所在的整个星系,并向周围的星际物质辐射激波,创世之柱必然在这场浩劫中荡然无存。我们应该庆幸我们的太阳正处于壮年期,我们还有很多很多很多的时间,在太阳系中繁衍生息。

距离地球7000光年的宇宙幽灵:创世之柱

超新星爆发

创世之柱所在的天鹰星云位于银河中的巨蛇座,因为形似一只展翅翱翔的苍鹰而得名。在天气清朗的郊外,寻找一片视野较好的开阔高地,你或许可以一睹这只苍鹰的风采,它在天蝎座和武仙座之间,在银河的西南,使用小型天文望远镜就能一睹它那极具魅力的美妙景象。

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天鹰星云

像这样震撼的景象宇宙中比比皆是,它们即是我们眼中的美景,也是宇宙的遗迹,即使过去亿万年,它依旧分毫不差的记录着宇宙的每一次变迁,通过观测这些景象,我们可以更好的了解宇宙,学习它的历史,展望它的未来。

马头星云:位于猎户座,距离地球约1500光年。

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天使星云:位于Sharpless 2-106恒星形成区,距离地球约2000光年。

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上帝之眼:位于水瓶座,距离地球约650光年。

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蚂蚁星云:位于矩尺座,距离地球约3000到6000光年。

距离地球7000光年的宇宙幽灵:创世之柱

大麦哲伦星云内发生的1a型超新星爆发痕迹,美国宇航局的哈勃空间望远镜和钱德拉X射线望远镜拍摄到这场超新星爆发产生的巨大冲击波。

距离地球7000光年的宇宙幽灵:创世之柱

哈勃望远镜可谓是我们人类宇宙观测的大功臣,没有它我们就看不到如此清晰的宇宙,2016年,哈勃望远镜再次刷新了人类宇宙观测距离的记录,成功捕捉到了距离地球达134亿光年的GN-z11星系发出的微光。我们观测到的是这个星系在宇宙诞生之后4亿年的图景,换句话说,就是这个星系的婴儿时期。通过对这些图景的研究,我们距离宇宙大爆炸诞生之初,又近了一步。18年哈勃望远镜因为回转仪故障,进入安全模式,19年1月NASA发布消息称哈勃望远镜因为广域照相机的硬件问题而无法工作,现在我们仍然还没有得到维修的消息。希望陪伴了人类近30载的哈勃望远镜能够尽快恢复工作,继续探索我们触不可及的宇宙深空。

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