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找到超新星爆炸时需要的能量 科学家如何在宇宙里寻找答案?

时间:2018-09-14 04:23:31

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找到超新星爆炸时需要的能量 科学家如何在宇宙里寻找答案?

寻找超新星爆炸时需要的能量,科学家如何在宇宙里寻找答案?

大家好我是你们的老朋友天空,为了展现科技的魅力,以后的每一天我都将为大家放送最干的货,希望你们会喜欢。巨星爆炸时,它们会产生全宇宙最大的爆炸,不过是什么让它们这么有威力的?直到现在都没人知道答案。当科学家决定在电脑上模拟一颗超新星爆炸,他们遇上了问题,他们没办法让足够的能量从垂死恒星喷发出来,制造出超新星,这是天文学界一大不幸。电脑模型没办法让模拟出来的恒星爆炸,要让一颗恒星爆炸,需要很多能量,问题出在天文学家找不到这股能量。可见的辐射只是放射出来的总能量的一丁点,即使是膨胀气体运动的能量也只是总能量的1%。那么爆炸产生的其余99%的能量去哪了?

科学家让模拟的爆炸能符合真实情况的唯一方法,就是加入一种神秘的粒子,称为微中子,没有微中子就办不到。这部分还算简单,他们下一步就要证明超新星真的会制造微中子。1987年他们走运了,十六万八千年前,临近一个成为大麦哲伦云的星系有颗超新星爆炸,当科学家看到爆炸的亮光,就称它为超新星1987。1987A对超新星的研究确实很重要,因为它是望远镜发明以来我们看到的第一颗,只有这颗超新星我们能够从爆炸当时持续研究到现在,用上我们研发的所有一切。其中一个仪器就是埋在地底深处的巨型微中子探测器,结果走运了,他们看到一道辐射爆发通过微中子探测器。

从超新星1987A发现微中子是一件了不起的事,因为许多年来大家不断说99%的能量就是去了那个地方,可是从没有人亲眼目睹。这就是确切证据,证明了微中子带着一颗超新星的能量,我们就在地球上监测到它,就在我们看到外太空有一颗超星时。微中子比原子还小几兆倍,它们由各种核反应产生出来,从核能发电厂、核弹,到爆炸的恒星,如果你能用肉眼看到微中子,就会发现它们无所不在。微中子是鬼魅般的粒子,每时每刻都有几兆微中子正在通过我们的身体,事实上,微中子是从地底上来一路通过地球。真的很奇怪,想象一下有这么多小微粒不断穿过我们的身体,可是他们是从哪里得到这所有能量呢?

一颗超新星爆炸之前,核心不断被挤压,核心内部的原子分解,核心变得非常热,热到把原子碎片变成燃烧的微中子。我们认为超新星在核心崩塌成中子星时,制造出非常大量的微中子,微中子的亮光闪耀了核心大概十秒钟,发光度比同时间宇宙其它部分产生的所有能量更大。换句话说那真的很亮,可是引力没办法把这些微中子固定在恒星里,它们以一道炫目的亮光不受拘束的爆发出来,把垂死恒星扯裂。微中子的发现改变了超新星科学,不过超新星就要揭露最神秘的力量,一种正在改变宇宙命运的力量。超新星爆发明亮到整个宇宙都看得见,它帮助天文学家加开全宇宙数一数二深奥的秘密。

140亿年前,宇宙在大爆炸里诞生,它从比一颗原子还小的微型能量球体,扩展成直径好几百万兆光年的宇宙,而且还在继续扩张。总有一天星系之间的距离会遥远到不可能看到天空里有其他东西,科学家以前认为扩展中的宇宙在逐渐缓慢下来,可是没有方法证明这一点。直到后来它们发现双星超新星,1A型超新星,所有白矮星总会在质量达到我们太阳的1.4倍时爆炸,而且它们的爆炸总是释放出完全等量的光,它们是测量太空距离的最佳标记。当我们知道1A型超新星看起来有多亮,我们就能辨别距离,因为他们的位置比较远时,在望远镜里看起来的亮度就比较小,于是我们可以精确的测量距离,不仅是和临近星系的距离,还包括在可见宇宙另一端的星系。

那距离我们有几十亿光年,这让我们得到不可思议的发现。天文学家认为他们已经找到方法,证明宇宙的扩张速度逐渐减缓,他们得到的却是个大惊喜。1998年,天文学家有了了不起,又出乎意料的发现,一般认为宇宙的扩张应该是逐渐减慢,因为毕竟引力具有吸引力,而且物体的质量应该会让宇宙的扩张速度变慢,可是扩张却不断加速,越来越快。1A型超新星持续不断的光,完全改变了天文学家对宇宙的认识。可是天文学家还是不知道,宇宙的扩张速度为什么会越来越快,他们开始认为有某种未知的能量,他们称它为暗能量,但是很难证明它们的存在,因为暗能量看不见,摸不到,侦测不到。

关于暗能量的物理特性和起源,科学家们确实没有很好的线索,这可能是目前所有物理学里在观察方面的头号难题。从暗能量到黑洞,超新星揭露了宇宙一些最深奥的秘密。这些爆炸的恒星给予我们宇宙的基本元素,并让我们知道这一切是怎么形成的,这很难想象,不过我们今天体内的原子,是由很多亿年前一颗超新星制造的。圣经说“尘归尘”,天文学家说“星辰归星辰”所以超新星是生命循环的主要连接。一般人认为太空是个很模糊很遥远的东西,和我们相隔好几光年,遥不可及,这种想法大错特错。科学家认为超新星就在这里,我们就是它们的产物,是它们制造我们把我们组合在一起。

没有超新星我们不可能存在,所以当我们在夜间散步抬头仰望夜空,我们会看见恒星,我们会感到好像是他们的一部分。简单来说,我们体内的所有元素,都是由超新星爆炸得来的。有些科学家认为,超新星时代可能即将结束,像我们太阳这种比较小,燃烧的较慢的恒星,将变得比较常见,巨星则越来越稀少,超新星给了我们星系,太阳系,恒星和行星,它们制造了我们和我们所见的一切,它们也是毁灭和创造相遇的一刻,宇宙的命运全系于垂死恒星的灰烬。那么我们今天的文章到这里就结束了,如果你喜欢天空的文章,那就点赞关注天空吧。以后的文章我们还会为大家持续带来一些干货,记得关注天空哦!

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