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幾根“柱子”高達5光年,哈勃望遠鏡發現其在崩塌,因有“蛀蟲”

如果問宇宙中最浪漫的天體,那自然是星云。從外形上看,星云有各種形狀,它們的直徑在好幾光年以上,就像是畫在宇宙中的一幅幅巨大的畫卷。星云來自一個恒星的衰亡,它本身又是另一顆恒星的起點,串聯起了宇宙恒星的演化路線。

美麗的星云

隨著人類科技的進步,我們能夠看見更清晰的星云圖像,雖然NASA呈現給我們的星云圖片是經過處理過的,目的是為了更加方便觀看,可人們依舊臣服與星云的壯觀。其中最著名的一張星云圖非創世之柱莫屬,光聽這名字就十分的威武霸氣。然而曾經發現它的哈勃望遠鏡觀察到,“創世之柱”正在坍塌,因為里面出現了“蛀蟲”。這究竟是怎么回事?

在鷹星云的'創生之柱',于2014年重新拍攝。

創世之柱

“創世之柱”是老鷹星云內部的一團氣體與塵埃組合形成的星云局部圖像哈勃太空望遠鏡在1995年4月1日拍攝到,經過NASA一系列的潤色后,照片一經公布就震驚了全世界。

M16鷹狀星云

老鷹星云編號M16,位于巨蛇座星云區,同時也在銀河系的人馬臂上,距離我們的太陽系7000光年,光是老鷹的翼展就有上百光年。星云內部有大約460顆恒星,因此老鷹星云的亮度其實是很高的,用普通的天文望遠鏡也可以觀測到。

巨蛇座

之所以叫它老鷹星云,是因為形狀看起來像一只翱翔的雄鷹。“創世之柱”的位置正好在鷹的心臟位置,讓其具有了特殊的意義。創世之柱”的高度大約有5光年,它由三個柱子組成,每個柱子的直徑都在1光年以上。之所以叫做“創世之柱”,是因為這里也是老鷹星云誕生恒星最多的地方,仿佛一只手,在締造這些恒星。

在鷹星云的'創生之柱',1995年的原始圖像。

但是天文學家們卻認為,誕生的恒星越多,“創世之柱”就會越暗淡,隨著時間的推移,在未來它有坍塌的可能。其實這并不是什么悲傷的結局,相反,這是每個星云的命運。

恒星的搖籃

我們人類將地球成為生命的搖籃,那是因為人類誕生在地球之上,對于地球來說,太陽系是它的搖籃,因為沒有太陽,地球等行星根本就不會形成。而對于太陽來說,星云就是它的故鄉。

太陽系

星云里面最火的,恐怕不是壯闊的老鷹星云,而是M78星云,這是著名影視角色奧特曼的故鄉。事實上,M78星云真的存在,不過沒有所謂的奧特曼,M是給星云命名的一個編號,比如老鷹星云只是人們的俗稱,它的學名叫M16星云。

M78星云

星云的主要成分是氣體和塵埃,它是全宇宙目前已知的直徑最大的天體,動輒得咎就會超過幾十光年。星云的質量非常大,無奈它的體積也非常大,最后的結果就是星云的密度很小。從圖片上看,星云一副歲月靜好的樣子,事實上里面暗流涌動。組成星云的氣體主要是氫氣和氦氣,里面的氫元素和氦元素也是元素周期表上的前兩號元素。

星云

氫和氦是如今核技術中比較常用的原料,在宇宙中,它們之間會發生核聚變反應,釋放大量的能量。這些能量會攪亂星云內部暫時的平靜,讓局部地區發生物質的聚集。聚合起來的氫和氦就會形成一顆會發光、發熱的天體,這便是恒星的前身。而那些塵埃,聚沙成石再聚少成多,成為了行星的前身。幾乎每一顆恒星,都誕生在星云之中。

當然星云也不完全是恒星的故鄉,它還是其他天體,比如彗星的故鄉。人們不禁會感到疑惑,這么壯麗的星云是怎么來的,根據能量守恒定律,它不會憑空出現的。可以說星云是恒星的起點,也是恒星的終點。

恒星的“出生”和“死亡”

宇宙中沒有永恒,雖然天體的年齡動不動就在幾十億上百億年,一切的天體最終都會消亡,它們有自己的壽命。恒星是宇宙中數量最多的天體之一,它們也會經歷自己的“一生”。

恒星

前面說到,恒星來自于星云內部的核聚變反應,隨著反應繼續,聚集繼續,恒星的質量會越來越大,引力會將周圍一些能夠供它使用的物質都吸過來,直到最后達成一個動態平衡。這個平衡就是,以這個恒星為中心,形成一個體系,那些聚集起來不發光發熱的天體,會在恒星的引力下圍繞它旋轉。

同時,恒星的核聚變還在繼續,隨著動態平衡完成,恒星的核聚變反應也會趨于穩定。這個時候,恒星就會進入一個很長的持續發光發熱的階段。

恒星會在這一時期呆很久,有的會有上百億年,有的可能不足一億年。恒星告別青澀的成長期,步入成熟期,組成宇宙中最基礎的天文體系——恒星系

恒星系

我們的太陽系就是宇宙中一個普通的恒星系。恒星的發光發熱來自核聚變,可原料總有消耗完的一天,恒星的氫原子完結之日,便是它結束成熟期進入老年期的標志。老年期會是怎樣的狀態,取決于恒星自身的質量大小。

太陽系

小于等于八個太陽質量的恒星,會在進入老年時期后膨脹,這個時候叫做紅巨星。雖然表面的氫被核聚變消耗殆盡,但是恒星內部還存在著氫和氦,它們繼續核聚變。只不過比起過去,散發出來的能量并不連續,也不穩定,這個時期的恒星如同老人一樣,脾氣陰晴不定。

繼續核聚變會生成,內核開始收縮,質量都聚集在了內核。恒星的外部卻在不斷膨脹,這就導致出現坍塌。最后恒星只剩下一顆冰冷發白的內核,稱之為白矮星

而質量大于八個太陽的恒星,其膨脹會尤為突出,用紅巨星來形容它已經不合適,所以叫超紅巨星。質量越大膨脹也就越大,這就不單單是坍塌這么簡單了,它會直接爆炸。不管是坍塌也好爆炸也好,都會把恒星內核以外的物質全部甩出去

紅巨星

這些被甩出去的物質里,是以氫、氦元素為主的氣體,夾雜著一些碳、氧元素甚至金屬元素,以及爆炸產生的塵埃。是不是在哪里聽過?是的,就是星云,恒星在星云中來,最后又在星云中離去。

不同質量的恒星,留下的內核不相同,小于等于8個太陽質量的恒星,留下的是白矮星質量大于8個太陽的恒星,要么留下的內核是中子星,要么就是宇宙中最無敵的存在——黑洞

不管是白矮星也好還是中子星也好甚至是黑洞也罷,它們的密度都非常的大,引力也很大,不過白矮星因為體積太小,影響力不及后兩者強大,更多的時候是作為恒星的墓碑出現。

神柱崩塌

創世之柱只是一個形象比喻,它并非實體柱子,而是氣體、塵埃形成了形似神柱的圖像。它本質上是星云的一部分,這就意味著每形成一顆新的恒星,就會消耗“創世之柱”的物質,相當于把柱子“掏”走一部分。

“創世之柱”

哈勃天文望遠鏡發現,恒星們正如“蛀蟲”一樣,在蠶食“創世之柱”里面的物質,一旦某一天將“神柱”里面的物質消耗完,“創世之柱”就會“崩塌”。也許屆時整個老鷹星云的形狀也會發生改變,Maybe會變成一只雞、一只鴨,或者干脆是其他完全不沾邊的動物,也有可能,老鷹星云被新生的恒星們四分五裂。

創生之柱:兩張照片拍攝期間發生驚人變化

不過恒星的形成過程是很漫長的,以我們的太陽為例,它真正穩定下來花費了大約2到3億年的時間,因此神柱坍塌是必然的,只不過我們未必能看見。

而且星云的形狀并非一成不變而是時刻都在變化,人類依靠的是光學望遠鏡觀察。星云動輒得咎就在幾十光年外,人類要察覺它的變化,恐怕要經過長時間的觀察,這個長時間不是幾個月幾年,是以幾十年起步,千百年為單位記錄,以人類的壽命,恐怕辦不到。

刻卜勒式望遠鏡的簡圖

NASA在1995年后,幾乎每一年都會更新“創世之柱”的圖像,不知從何時起,神柱失去了往日的光輝,它不再熠熠生輝而是趨于暗淡,甚至有點模糊了。天文學家發現,在老鷹心臟位置誕生的恒星越來越多,它們的亮度與“創世之柱”成反比。并且威脅“創世之柱”的不僅僅是恒星誕生,恒星“死亡”的時候也會對柱子產生影響。

超新星大爆炸

大質量的恒星消亡的時候,會發生爆炸,叫做超新星大爆炸爆炸產生的能量是巨大的,很有可能會波及“創世之柱”。人類有一句古語叫做“福禍相依”,用在星云身上就是“生死相隨”。有恒星誕生的地方,肯定有恒星死亡,超新星大爆炸就是恒星最后的絕唱,會十分壯烈。

“創世之柱”

“創世之柱”所在的地方是恒星誕生最活躍的地方,同時也是恒星死亡最多的地方。天文學家們推斷,“創世之柱”在未來不一定是被“蛀蟲”給“掏空”,而是毀于一場巨大的超新星大爆炸。

人類的渺小

我們為什么要去探索星云?因為從某種角度上來說,星云也是我們的起源。遙想46億年前,太陽系初生的時候,太陽周圍的物質結合起來形成了最初的行星,地球也是在這個時候開始形成。剛開始的地球滾燙無比,就是一顆炙熱的大火球,甚至還被另外的天體撞擊過,不知何時地球出現了水。

地球結構圖

關于地球的水是哪里來的,我們至今都無法找到答案,不論來源,地球的生命開始于這些看似平平無奇的液體。46億年地球形成,到大約38億年出現生命,中間過去了差不多8億年的歷史,這成為了人類研究地球的空白時期。在生命誕生之前,到底有怎樣的伏筆被埋下,為何偏偏是地球成為了這場生命之戰的贏家?

我們探索星云,可以觀察恒星的誕生,同時也能知道行星的形成,可以從中看到曾經的地球,了解遠古時期,甚至能夠見證另一場生命的誕生。地球的生命是偶然,還是必然,可以從星云中去尋找答案。星云里有沒有奧特曼我們不得而知,我們能肯定的是,通過星云,我們可以看見一個恒星系的過去、現在以及未來。

美麗的星云

人類太渺小了,就連自己生活的地球都沒能探索完畢,更何況是距離我們光年之外的星云。所以在看到“創世之柱”的那一剎那,人類折服于它的壯闊,也被激發起了好奇心。宇宙中還有無數的壯闊的星云在等待人類的發現,我們自己說不定就身處在一個巨大而又美麗的星云之中。

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