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千年一遇!2022年我們見證了有記錄以來,宇宙中最強大的爆炸
2023/04/11

現代科學認為,人類誕生于200多萬年前,在200多萬年前,猿類生物生活在地球上,當時地球上還生活著很多其他兇猛的生物,猿類生物為了能夠長久的發展下去,于是他們選擇了群居生活,群居生活不僅僅能夠促進彼此之間相互交流的機會,還能夠有效的抵抗外來侵略者,科學家經過研究發現,頻繁的交流能夠使大腦的發育變得越來越快,由于猿類生物長期在一起生存,所以猿類的大腦變得越來越聰明,最終成功進化為人類,人類是地球上最有智慧的生命,從人類誕生以后,人類就開始不斷的探索世界的奧秘,現在人類已經能夠走出地球探索宇宙,這說明人類科技發展的速度還是很快的。

當人類走出地球看到宇宙之后,人類才知道地球其實就是太陽系中的一顆行星,在太陽系中,除了地球之外,還有水星、金星、火星、木星、土星、天王星和海王星,在海王星的外面還有一顆冥王星,曾經冥王星也屬于一顆行星,但是後來科學家認為冥王星的體積和質量都太小了,于是將它踢出了行星的行列,在2006年的時候, 國際天文學聯合會采納了關于行星的最新定義,行星必須滿足以下三種條件:1、行星必須圍繞恒星運動,2、行星必須足夠大,有足夠的重力將其拉入球面,3、行星必須足夠大,得以讓其重力清楚圍繞太陽運行的軌道附近的其它相似大小的天體。

由于冥王星不合符行星的條件,所以它被科學家踢出了行星的行列,在太陽系的八大行星當中,地球是唯一一顆誕生了生命的星球,在地球上有很多生物存在,有陸地生物,有海洋生物,有兩棲生物和微生物等等,人類就是地球上最有智慧的生命,科學家認為地球之所以能夠誕生生命,主要還是依靠太陽,太陽是一顆恒星,從它誕生以后就開始源源不斷的釋放熱量,到現在為止,太陽已經燃燒了50億年,根據科學家的計算得出,太陽每秒釋放的能量大約是3.828*10^26焦耳,與之相比,目前人類每年消耗的能量大約是5.8*10^20焦耳,簡單來說就是,太陽一秒鐘釋放的能量足夠人類使用66萬年左右。

對于人類來說,太陽的能量是取之不盡用之不竭的,為了能夠更好的利用太陽的能量,現在人類發明了很多太陽能工具,未來人類還要制造出可控核聚變,這樣人類就能夠擁有源源不斷的能源,雖然說太陽的能量非常多,但是太陽的壽命并不是無限期的,科學家認為,再過50億年,太陽的壽命也會走到盡頭,到時候太陽的能量也會釋放完,在太陽壽命終結之前,太陽會變成一顆紅巨星,然后吞噬水星、金星、地球的軌道,科學家認為恒星在其一生當中會經歷特定的步驟,它們的變化稱為是恒星演化,太陽從恒星的形成和年輕恒星的狀態,太陽誕生于氣體云和塵埃當中。

然后在其核心點燃氫核聚變,它們通常生活在主序的地方,在此期間,它們處于流體靜力平衡狀態,這意味著它們核心的核聚變提供了足夠的能量和壓力,以防止它們外層的重量向內坍縮,不過恒星變成紅巨星也是要付出代價的,在這個階段,恒星的引力會再次被巨大的向外輻射壓力所平衡,這是由發生在核聚變的強烈氦聚變產生的,隨著年齡的增加,質量也會不斷的流逝,最終他們會向外擴張,變成紅巨星,科學家經過研究得出,太陽大約會在40億年之后開始向紅巨星發展,紅巨星持續的時間一般是10億年左右,到那個時候,氫殼燃燒產生的能量會比太陽目前主序星階段產生的能量更多。

但是外層離子體的氫會阻礙光子的運動,當光子在氫離子介質中移動困難時,便會形成向外推的輻射壓力,這些額外的輻射壓力,會使得恒星半徑增加到原來的10到100倍左右,在膨脹的過程中,外層氫持續降溫,最終表面的溫度降低到原來的二分之一,由于恒星表面的溫度很低,使得它們看起來比主序星更紅,雖然太陽變成紅巨星之后熱量會增加,但是太陽在恒星當中屬于一顆小質量的恒星,太陽死亡以后會變成一顆白矮星,中等質量的恒星死亡以后會變成一顆中子星,超大質量的恒星死亡以后會變成黑洞。

對于大質量的恒星來說,它們才是宇宙中可怕的存在,根據科學家的研究得出,大質量的恒星在燃燒耗盡的時候,會發生超新星爆發,并且釋放出伽瑪射線暴,在過去的一段時間內,科學家已經多次發現了伽瑪射線暴,根據觀測數據表明,它們在幾毫秒到幾分鐘內釋放出來的能量,就能夠超過太陽在其100億年的生命周期中釋放的能量總和,讓人興奮的是,一次千年一遇的高能伽瑪射線暴得到確認,對于這次高能事件,科學家將其描述為:我們見證了有記錄以來宇宙中最強大的爆炸,此次伽瑪射線暴被編號為GRB221009A,發現的時間是2022年10月9日,它在伽瑪射線波段的亮度是如此之高。

以至于當時運行在太空中的多個伽瑪射線探測器都出現了探測器飽和,進而短暫的陷入了失明的狀態,比如說NASA的費米伽瑪射線太空望遠鏡就是其中之一,我國高海波宇宙線觀測站的觀測結果表明,在此次事件中,共計觀測到了大約5000個高能光子,其中一些光子攜帶的能量甚至達到了18TeV,創下了有史以來最高的記錄,看到這里,相信很多朋友會產生一個疑問,就是為什麼大質量的恒星是釋放出伽瑪射線暴?伽瑪射線暴是波長極短,能量極高,穿透力極強的電磁輻射,而伽瑪射線暴是宇宙中最劇烈的天體爆發現象,這一現象不僅僅是釋放出極其強大的伽瑪射線等致命輻射,還會產生引力波。

伽瑪射線暴一般持續的時間并不長,短至千分之一秒,長達數小時,不過這一過程中所釋放的能量卻能夠超過太陽一生輻射釋放出來的能量總和,其中持續時間較長的伽瑪射線暴是由質量是太陽數十倍的恒星在生命末期坍縮成中子星或者黑洞所產生的,持續時間較短的伽瑪射線暴是兩個黑洞或中子星合并爆炸而成的,太陽未來到生命末期會演化成一顆白矮星,當時由于太陽質量很小,所以它演化過程不會觸發超新星爆發,伽瑪射線暴的威力非常強大,如果地球被伽瑪射線暴擊中,那麼地球大氣層將會被改變,絕大多數生命都會滅絕。在伽瑪射線暴釋放的過程中,還會產生大量的X射線、紫外線、可見光、紅外線、無線電波等等。

由于電磁波的傳播速度慢,所以它們總是在伽瑪射線暴之后才被發現,科學家將這種現象稱為是伽瑪射線暴的余暉,根據科學家對GRB221009A的觀測發現,它的余暉打破了此前所有波長的紀錄,特別是在X射線波段,其亮度比之前觀測到的最高值還要高出至少1個數量級,讓科學家感到慶幸的是,GRB221009A的發射源距離我們有24億光年,這意味著它比最初預想的還要強大,而且由于距離地球非常遙遠,所以并不會對我們造成影響,如果它距離地球很近,那麼可能會給地球生命帶來災難,這次的超新星爆發絕對是一顆質量很大的恒星死亡后釋放的。

科學家通過觀測數據估算出,這樣的高能事件平均每1000年才會發生一次,而這次伽瑪射線暴能夠被人類觀測到,是一件非常幸運的事情,在宇宙中恒星的數量非常多,在銀河系當中, 就存在大量1000億到4000億顆恒星,這些恒星的質量有大有小,目前科學家在宇宙中發現的比較大的恒星有盾牌座UY,盾牌座UY距離地球有9500光年,根據科學家的研究得出,這顆恒星的半徑達到了太陽半徑的1708倍,體積是太陽的50億倍,是地球的1. 5億億倍,如果把這顆恒星放在太陽的位置,那麼距離它最近的行星就不是水星了,而是土星,雖然這顆恒星的質量和體積很大,但是這顆恒星的密度并不穩定。

根據科學家的研究發現,這顆恒星的表面溫度很低,只有3000度左右,亮度大約是太陽亮度的34萬倍,它的視等星只有11-13左右,我們用肉眼是無法看到它的,不過大家不要看它的體積很大,它的壽命卻比太陽少幾十億年,這是因為體積大的恒星它所消耗的能量也是非常多的,用于核聚變的燃料量與恒星最初通過核反應產生能量時的總質量成正比,簡單來說,就是體積越大的恒星,它所消耗的能源就越多,所以它燃燒的速度就會很快,對于體積小的恒星來說,它內部燃燒的能量比較少,所以它燃燒的時間會很長,這就類似于大火爐和小火爐,由于大火爐的面積很大,所以它能夠燃燒大量的物質,但是小火爐的面積小,所以它只能夠燃燒少量的物質。

曾經科學家認為,盾牌座UY是宇宙中最大的恒星,但是後來科學家發現了斯蒂芬森2-18,這顆恒星距離地球有2萬光年,它的半徑達到了驚人的15億公里,是太陽的2158倍,其體積是太陽體積的100億倍,如果把斯蒂芬森2-18放在太陽的位置,那麼離它最近的就是海王星,這顆巨大的恒星內部的燃料消耗速度非常快,根據科學家的研究得出,它每年大約會損失0.00135個太陽質量,相當于750年就會損失一顆太陽,對于盾牌座UY和斯蒂芬森2-18來說,它們死亡以后一定會變成黑洞,黑洞是人類在宇宙中發現的最為神秘的天體,它的引力非常大,能夠吞噬任何物質。

連光都無法逃離它的引力,黑洞從誕生以后就開始不斷的吞噬物質,只要物質進入黑洞的視界范圍就會被它吞噬,而且黑洞在移動的過程中如果遇到其它的黑洞,它們還會融化在一起,形成一顆更大的黑洞,在每一個星系的中心區域,都存在一顆大質量的黑洞,比如說銀河系的中心區域就存在一顆超大質量的黑洞,它的質量是太陽質量的430多萬倍,整個銀河系都在圍繞這顆黑洞轉動,被黑洞吞噬的物質最終去了哪里?現在科學家也在積極的研究當中,有一些科學家認為,黑洞的另一邊還存在著一個神秘的天體白洞,黑洞和白洞連接在一起就形成了蟲洞,蟲洞就是能夠穿越時空的隧道。

如果我們能夠進入蟲洞,或許就能夠穿越到另一個世界中去,不過著名的物理學家霍金認為,黑洞并不是只進不出的,如果一顆黑洞長期沒有吞噬物質,那麼它也會因為霍金輻射的蒸發而消亡,在霍金輻射下,包括光子、中微子以及一定程度上不同種類的粒子會發出微弱的光芒,如果一顆黑洞的質量和太陽一樣大,那麼它發出的亮光就像溫度為6*10^-8/M開爾文,在黑洞的視界邊緣,虛粒子被不斷的創造出來,粒子一般以成對的形式出現,并且很快碰撞消失,但是在黑洞邊緣,虛粒子相消之前有可能一個會墜入黑洞,另一個會逃離,從而產生霍金輻射,所以黑洞也不是永恒的。

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