你所認識的一切都來自恆星的餘燼……

“我是誰,從哪裡來,將到何處去?”這是個哲學問題,本期將從科學的角度簡單解讀這個問題。

你所認識的一切都來自恆星的餘燼……

138.2億年前(普朗克衛星修正的宇宙年齡),一次史無前例的大爆炸產生了我們現在熟知的宇宙,大爆炸產生的餘燼主要由氫和氦構成,還包括了少量的鋰。這些物質是後來一切的起源,原本瀰漫於廣袤空間的星際物質在萬有引力的作用下凝聚坍縮,引力勢能逐漸轉化為熱能,逐漸形成一團熾熱的氣體,當核心溫度達到核聚變的臨界溫度時,這團熾熱的氣體就終於開始持恆地發出光和熱來,行成了恆星,星系,或大或小,延續數億年的歲月,但這並不是終點。

你所認識的一切都來自恆星的餘燼……

恆星誕生池

那些比氫和氦重的元素,它們是怎麼來的?這一切者要歸功於超新星爆發。在宇宙形成初期沒有任何重元素,所以早期星體重元素含量很低。每種元素的含量叫做丰度。銀河系暈中的球狀星團中找到了銀河系內年齡最老的恆星,它的重元素相對丰度只及太陽的0.2%。它們比起太陽,可以算是非常年輕的恆星了。大質量恆星(大於太陽8倍質量)當核心區硅聚變產物-鐵-56積攢到一定程度時,往往會發生大規模的爆發。這種爆炸就是超新星爆發。它會將其大部分甚至幾乎所有物質以可高至十分之一光速的速度向外拋散,並向周圍的星際物質輻射激波。這種激波會導致形成一個膨脹的氣體和塵埃構成的殼狀結構,這被稱作超新星遺蹟。當這些物質冷卻下來,其中的氫會重新凝聚成氫分子云,就會變成下一代恆星燃料。而那些較重的元素則行成了圍繞恆星的其他天體,它們是行星、彗星、衛星乃至其他未確定的概念。這樣的事情週而復始,銀河系內有6000多個質量在太陽10萬倍以上的氫分子云,最終都將被恆星用盡,所以漫天的星辰在消耗完所有的資源後,變得死寂。

追根溯源,現實生活中,房,車,女朋友,我們自己以及所追求和熟知的一切,都是由恆星孕育出來的,然後我們開採,加工,將它們製造成我們需要的物品。我們來自恆星,最終也將歸於恆星,直至宇宙完全滅寂。

你所認識的一切都來自恆星的餘燼……

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