恒星是元素加工廠,聚變到鐵就結束了,更重的元素是如何來的?

漫酱~ 2022/12/17 檢舉 我要評論

相信朋友們都知道元素周期表,在它的上面有118種元素,其中24種是人工合成的,剩下的94種則是自然界存在的元素。

世界由萬物組成,而每一種物質,都是由數量不等的元素構成,即使是地球的主宰人類,也是由多達60多種元素構成。豐富的各種元素構成了精彩的宇宙世界,也誕生了生態星球,演化出了各種生物。

那麼,如此多的元素是如何來的?它們是宇宙大爆炸的時候就產生的嗎?根據目前的科學研究認為,我們的宇宙起源于138億年前的一場奇點大爆炸,大爆炸之后,宇宙誕生,同時也出現了氫和氦,這兩種元素是宇宙誕生之初,最早出現的元素,其中氫元素占到了絕大多數。

可以說,最初的宇宙基本被氫元素所占據,除了極少數的氦元素之外,沒有其他的元素,那麼后面的那些元素又是如何來的?這里就不得不提一個功臣:恒星。

隨著宇宙的不斷膨脹,溫度在不斷下降,由氫元素和少量氦元素形成的星狀云團不斷聚集,質量越來越大,中心之處形成了原始的恒星,而恒星就是一個元素加工廠,通過核聚變不斷將氫元素轉化為其他的元素。

氫元素成就了恒星,而恒星又通過聚變產生了其他的星系,不斷豐富宇宙的元素構成。只不過,恒星的核聚變能力也是有限的,并不能轉化所有的重元素,根據科學家的研究發現,太陽質量的恒星,最多只能夠將氫元素轉化到氧元素這個階段,更重要的元素就不行了。

太陽的質量不足以在內核產生足夠的溫度,無法讓太陽內部的核聚變繼續下去,到達氧元素就會停止,此后就是膨脹向紅巨星轉變,外圍物質逐漸遠離,內核坍縮形成白矮星。

太陽質量的恒星無法產生氧元素之后更重的元素,可是比太陽質量更大的恒星卻可以,這些更大質量的恒星,它們的核聚變在氧元素之后會繼續進行,直到鐵元素停止,這也是恒星能夠將氫元素聚變到的最大程度,鐵元素之后的重元素,恒星內部的核聚變就無法實現了,只能靠其他的方式。

那麼比鐵更重的元素是如何來的?它們的來源其實還是跟恒星有關,我們都知道,大質量的恒星演化到末期的時候,都會發生超新星爆發,這是宇宙中非常強烈的一種爆炸,在這個過程中,更重的元素就能夠被轉化出來。

超新星爆發能夠產生更高的溫度,而更高的溫度可以讓元素繼續聚變,產生更多的元素種類,不斷豐富宇宙的物質構成。

通過這些分析,我們可以看到,超新星爆發對于宇宙的演化有多麼的重要,而強烈的超新星爆發需要大質量恒星的演化,這也是為什麼宇宙中大質量恒星更多的原因之一。

科學家通過觀測發現,大質量的恒星在宇宙中占據主流,像太陽這樣的恒星,在宇宙中反而是稀少的,這或許才是合適的宇宙規律。試想一下,如果宇宙中大質量恒星很少,小質量恒星占據主流會發生什麼?

結果就是,宇宙中的元素種類會變少,元素豐富會稀有,整個宇宙變成荒涼的空間,沒有豐富的物質元素,行星等天體的數量會大幅減少,生命誕生所需的各種物質有可能也無法湊齊,生命將很難誕生,更不要說演化出智慧文明。

只有宇宙中,大質量的恒星占據多數,才會有更多的超新星爆發出現,才能夠產生豐富的多種元素,才會有更多的行星誕生,生命出現的機率才會更大,才會有智慧文明的出現。

按照這個思路,我們也可以在宇宙中搜尋可能存在的外星文明,生命的誕生需要豐富的元素存在,元素越豐富,越密集的星空,越有可能出現生命星球,甚至是智慧文明。

我們通過天文望遠鏡觀測宇宙星空,尋找曾經大質量恒星比較多的區域,那個區域隨著超新星的不斷爆發,豐富的重元素就會產生,越有可能出現生命星球,甚至是文明星球。

同樣的原理,宇宙中大質量恒星非常稀有,甚至是沒有的星空區域,有可能就是生命荒漠,那里很難出現生命星球,智慧文明出現的機率也會極低。

要說銀河系哪個位置,恒星數量最多,相信很多朋友會回答:銀河系中心附近。沒錯,銀河系大部分的恒星都集中在銀心的附近,這里因為有超大質量黑洞的存在,恒星會向這里移動,不斷靠近,所以,我們會發現,銀心特別亮,那就是眾多的恒星發光造成的。

曾經有科學家認為,銀河系文明的繁榮地可能在銀河系中心附近,從科學的角度來分析,這個可能性還是非常高的。可能有朋友會說了,銀心有黑洞的存在,它的引力太強了,這個位置還能夠出現生命或者文明?

銀心附近到底是什麼情況?是否適宜生命的生存,我們完全不了解,只能是各種猜測,有人認為銀心附近引力太大,恒星太多,生命是無法生存的。事實真的如此嗎?

銀心這里的引力特別強那是沒有問題的,可即使如此,也并不代表銀心附近的區域無法適宜生命的生存,這是自然情況下,誕生到銀心附近的生命情況。

除此之外,還有一種可能,那就是達到星際文明之后,各個外星文明向銀心這里聚集的結果。文明的發展離不開資源,隨著文明實力的不斷提升,對資源的需求也會越來越大,最終都會走向星際,開采更大的資源。

要問銀河系哪里的資源最多,那一定是銀心附近,這里恒星,行星等天體太多了,星際文明想要開采更多的資源,銀心附近無疑是一個比較好的選擇。

所以,銀心附近即使沒有天然演化而出的生命和外星文明,大機率也是一個非常熱鬧的地方,銀河系的各個星際文明會聚集到這里,不僅可以開采更多的資源,而且還能夠近距離觀察大質量黑洞,揭開它的神秘面紗。

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