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星云是这个宇宙最重要的物质,它是万星之母,并且不断地为保持宇宙活力传宗接代。
宇宙最开始一部分能量化为物质,这个物质就是星云,又叫分子云。原始的分子云是很纯净的,我把它称为处女云。这种云只有氢元素和氦元素,还有极微量的锂。
这些元素开始在宇宙中均匀分布,很稀薄,在引力作用下渐渐聚集到了一起,成了一坨一坨巨大的星云团,正是这些星云团中诞生了恒星和星系。
恒星是怎样诞生的,时空通讯过去多次阐述过,这里不再赘述。总之就是星云的收缩、坍缩导致中心压力温度剧增,点燃了核聚变就生成了恒星。
现代观测已经完全证实了这一点,哈勃望远镜就观察和拍摄到了许多星云中正在形成的恒星。
原始星云密度小,临界质量很大,因此很少有恒星单独产生,几乎不都是一群恒星同时出生,形成一个星团。
一个球星星团生成的恒星可以达到1~10万颗。这些星团在引力作用下相互靠拢,甚至碰撞重新组合,渐渐抱成更大的一团,就成了星系。
通过恒星的光谱谱线分析,可以得到恒星元素的相对含量。恒星金属线是指恒星含有氦以上重元素的称谓,第一代恒星形成时没有这种金属线,到了演化后期,由于恒星中心的核聚变反应,渐渐生成了一些重元素,金属线就会出现。
早期恒星质量一般都很大,质量越大的恒星燃烧的越快,所以寿命很短。
大质量恒星在演化后期,会发生超新星大爆炸,在这种极端的温度和压力下,聚变出的重元素就越来越多,所以,宇宙元素是从轻到重,逐步生产出来的。
现在宇宙中存在的118重元素,除了氢和氦,都是恒星通过核聚变生成的,而铁以上的重元素都是通过超新星大爆炸得到的。
太阳质量8倍以上的恒星死亡时才会发生超新星大爆炸。一般来说,8~30倍以上太阳质量的超新星爆炸后会留下一个星核,坍缩成一个中子星。
这个中子星的质量在太阳的1.44倍~3.2倍之间,也就是说有约6.5~26个太阳质量的恒星物质被炸散飘荡回了太空。
30倍太阳质量以上的恒星大爆炸后将会形成一个黑洞,黑洞质量至少在3倍太阳质量以上。
目前发现的最大质量恒星为距离我们16万光年的R136a1,是太阳质量的265~315倍,这样的超大质量恒星爆炸后,也是绝大部分物质飘散到了太空。
超星星爆炸后形成的星云
这些物质开始被炸成很小很小的粒子,它们碰撞凝结成原子分子,渐渐就形成了新的分子云,时空通讯把它们叫做再生星云。
这些星云在引力作用下又会渐渐聚合,最后又生成了新的恒星。如此循环往复,恒星中的金属含量就会越来越多。
从我们太阳的光谱谱线分析,以及我们地球元素分析,我们太阳系就是形成于至少一次或者多次超新星大爆炸的再生星云。
宇宙年龄已有138.2亿岁,最早期的恒星除了红矮星(这种恒星在早期存不存在还是个未知数),都早就毁灭了,因此现在宇宙中已经很难找到处女星云形成的恒星了。
现在探测到的宇宙元素丰度为氢约占71%,氦约占27%,其他元素约占2%,绝大多数恒星都差不多,这种丰度符合大爆炸宇宙论宇宙演化规律的推断。
极少数恒星元素丰度有些差异,主要与年龄有关。
这就是星云的前世今生,欢迎共同探讨。
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本文选自:今日头条 |
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