你想过有朝一日去宇宙深处挖钻石吗?别觉得这不可思议,那些亮闪闪的星星,其构成成分就是钻石。
而且这类钻石星球,有可能还很容易被发现。因为在它的旁边,往往还会有比较特别的伴星。后者特别的地方就是会“眨眼睛”,就像宇宙深处的灯塔。只不过它发射的不是光,而是规律的电磁波。
那么,钻石星球和会眨眼睛的星星,究竟是怎么回事呢?
被吸光能量后的“钻石星球”
多年来,钻石星球的发现很多,2011年的时候,英国的科学家又找到了一颗满是钻石的星星。
这项发现成果,是曼彻斯特大学的研究人员推动的。能够发现它,正是因为旁边的另一颗星体。而且,科学家是先发现了旁边的星体,才又进一步看到钻石星球的。
被发现的区域也是在银河系内,具体位置是在巨蛇星座内。科学家先是发现了一颗编号为PSR J1719-1438的星体,这颗星体的自转速度,达到了每分钟1万次甚至更多。
自转快,质量也达到了太阳的1.4倍,但却它不属于严格意义上的恒星。就在它的旁边,正是那颗被发现的钻石星球。
这颗钻石星球是PSR J1719-1438的伴星,它的直径比地球大5倍多,达到了6.4万公里左右。至于它本身的质量,比木星的质量还要大。钻石星球与另外那个星星的距离,在60万公里左右。
它围绕着PSR J1719-1438公转,而且周期只有两个多小时。有意思的是,这颗钻石星球曾经也是恒星。
是不是听起来很怪,恒星居然绕着恒星在转。实际上,宇宙内谁绕着谁转,主要看的是质量,而钻石星球的质量小于PSR J1719-1438,后者就像前面提到的,已经不是恒星而是脉冲星了。
脉冲星属于中子星,就像“眨眼睛”一样,能够规律性的向外发射脉冲信号。它的自转速度很快,而且会持续吸收旁边伴星的物质,又会被称为“毫秒脉冲星”。
被吸收了物质的伴星,好比能量在不断流失。而PSR J1719-1438旁边的钻石星球,它的组成成分是碳和氧,内部的构成成分和钻石相似。
科学家估算,宇宙内超过70%的毫秒脉冲星,因为要汲取能量,所以旁边都会有一个伴星。比如天狼星A和B,也是如此。
虽然不能肯定,所有伴随脉冲星的星体都会是钻石星球,但宇宙内的星星这么多,肯定会有数量庞大的钻石星球存在。
再加上脉冲星不断“眨眼睛”的特点,不就等于在召唤地球上的人类,这里有钻石嘛。巨蛇星座内的这颗钻石星球,距离我们也不是太远,只有4000光年。
至于脉冲星“眨眼睛”的特点是怎么被发现的,这还得从上世纪,一个天文学家把就要到手的诺贝尔奖金踢走了说起。
一脚踢跑了诺贝尔物理学奖金
关于脉冲星的认知,人类是从上世纪70年代才对其有所了解的。它的发现者休伊什,还获得了1974年的诺贝尔物理学奖。
但实际上,就在休伊什之前,另外一个天文学家就已经观测到脉冲星了。只不过或许是出于悔恨,这为天文学家只是讲述过自己的故事,却没有说出名字。
这为天文学家,同样是在上世纪70年代初,将望远镜对准了遥远的太空。那一天,他的望远镜瞄准了猎户座。
观测所使用的,是射电望远镜,一边观测旁边的记录仪器能自动进行记录。可就在他专心致志观察一颗星星的时候,记录仪却在一直颤抖。
这为天文学家并没有意识到,他看到的是颗脉冲星,仪器的颤抖,正是脉冲星在有规律的发射脉冲信号。
没有意识到这一点,还以为是自己的仪器出现了问题。一气之下,天文学家就对着仪器踢了一脚,颤抖倒是消失了,他对那颗星星的观测也停止了。
天文学家并没有意识到这一点,等后来休伊什获得了诺贝尔奖后,他才知道自己此前和脉冲星的发现擦肩而过。
后来,他将这段经历讲给了乔斯琳.贝尔,后者当时是休伊什带的研究生。时至今日,乔斯琳.贝尔已是耄耋之年的老人,而那位天文学家是谁,现在也无人知道。
发现脉冲的研究生
脉冲星这种眨眼睛的特点,起初被认为那是外星人在向我们发射电磁波信号。上世纪60年代末,射电望远镜刚刚出现,乔斯琳·贝尔作为休伊什的学生,观测中的主要工作就是进行记录。
在贝尔的一次观测记录中,她女性心细的特点,发现了一系列奇怪的脉冲。整理好这些后,她把详细的情况报告给了导师休伊什。
刚开始,休伊什认为是受到了地球上某种电波的影响。谁想到再次观测的时候,在相同的时间和所观察的相同天域内,那奇怪的信号又出现了。这可以肯定,信号是来自外太空。
这条消息刚公布出来时,媒体都很疯狂,认为这一定是外星人向地球发出的信号。但作为研究生,乔斯琳·贝尔的观测记录依然在继续。而且她很快就发现,观测其他天域,也会出现类似的情况。
所以最后被确认,这是人类此前从未认识到的天体脉冲星。值得一提的是,当时还是研究生的乔斯琳·贝尔,实际上才是第一个发现者,但后来获奖是她的老师休伊什。
因此多年来,不少人对她没能获得诺贝尔奖很是愤慨。就连霍金在后来撰写《时间简史》的时候,他也只写了是乔斯琳·贝尔发现了脉冲星,绝口不提休伊什。
脉冲星之所以会持续不断的“眨眼睛”,是因为自身快速旋转,导致磁场会形成强烈的电波,进而不断向外产生辐射。
至于脉冲星本来的面目,则是部分恒星老去后的超新星阶段。恒星在超新星阶段爆炸后,所剩余的就只有内部的“核”了。这个剩余的部分,就是脉冲星。
简单理解就是,恒星的不同阶段,也会产生不同的形态。就像人一样,也会经历生老病死。只不过有的恒星会经历这个阶段,有的则不会,这取决于恒星本身质量的大小。
恒星的生老病死
从人类的时间维度衡量,天空中会发光的星星是永恒的存在。可实际上,它们也有各自的生命周期。而且在不同的生命周期中,它所呈现出来的形态也不一样。
以太阳来说,因为媒体的不断报道,现在就连孩子可能都知道,我们的太阳正值青壮年,它“活”了45亿岁左右。
太阳的未来就是烧啊烧,烧啊烧,在烧到100亿年左右后,内部核心的氢就烧完了,接下来就会进入红巨星阶段。
这个阶段会持续相当漫长的时间,光是在转变过程产生爆炸后的那一瞬间,以人类的时间跨度来算就要持续100万年!
红巨星阶段温度在持续降低,因为引力的作用,星体会持续向内部塌陷。直到体积缩小到一定程度后,太阳就来到了真正的老年阶段——白矮星。
体积小了,但密度极高质量也大,而白矮星会继续演化,最后变成完全不再发光的黑矮星。到了这两个阶段,恒星核心构成的成分,就跟钻石类似了。所以就像文章开头所说的那样,只要人类未来掌握了星际技术,完全可以到宇宙深处去挖钻石。
当然,前提是人类得承受得住它的重量。恒星演化到这个阶段后,质量是惊人的。2014年的时候,又一颗距离地球更近的只有900光年的钻石星球被发现,它其实就是一颗寿命已经达到110亿岁的白矮星。
研究发现,恒星老去,白黑阶段过去后,有的会变成黑洞,有的则不会。最后会变成什么样,还是取决于恒星本身的质量,当质量小于极限值,就不会变成黑洞。而这个极限值,在天文学领域被称为是“钱德拉塞卡极限”。
质量最终构成了恒星的老死路径。像太阳这样,最后的归宿就是黑矮星,文章开头提到的钻石星球,归宿也是如此。
而质量较大的恒星,经历过红巨星阶段后,会再次经历一个超新星阶段。它们最后的归宿,便是脉冲星和广义上的黑洞了。
结语:恒星在持续减少
宇宙膨胀的过程,便是恒星从诞生到成长再到老去的过程。不同的恒星,都在经历着各自的生命阶段。
起初,中性原子构成了气体云,后者在漫长的演化中形成了恒星。在这个过程中,宇宙出于不断的膨胀阶段,当宇宙的大小,达到现在大小的五分之一时,大量的恒星便逐渐构成了星系。
宇宙继续膨胀,达到现在尺度二分之一大小时,构成生命的各种元素先后出现了。从太阳的寿命来看,它出现的时候,宇宙的大小是现在的三分之二。
如今包括太阳在内的大批恒星,正在从青壮年逐渐步入老年。在天文学家看来,至少再经过150亿年,类似太阳的恒星就开始大批量的死亡。
到了那个时候,不管生命体从哪个行星上去观测天空,看到的星星数量都不会像现在这么多。
可以说,恒星的生命演变,贯穿了宇宙演变的整个过程。生死变化。形态不同,人类正在经历的阶段,反过来也是天上每颗星星所正在经历的生命阶段。
虽然人类的生命是弹指一瞬,但是从更广义的角度去看,星星的生命,又何尝不是如此呢。
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