為什麼宇宙裡面母星雲一天能產生六千萬個恆星?

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天文學上通常以每年轉化成恆星的母星雲質量來談論恆星的形成,稱之為恆星形成率。現在銀河系,恆星的形成速度大約是每年3個太陽質量(即每年產生的恆星質量是太陽質量的3倍)。形成的恆星可能比太陽質量大或小,儘管質量較小的恆星數量更多。所以粗略地說,如果假設形成的恆星平均質量與太陽相同,那麼銀河系每年會產生大約3顆新恆星。人們通常會說每年大約有一顆新星。



現在恆星死亡的速度如何?在像銀河系這樣的典型星系中,每100年一顆大質量恆星以超新星的形式結束生命。每年大約有一個質量較輕的恆星(如太陽)以行星狀星雲的形式結束生命,導致白矮星的形成。



因此,銀河系平均每年有一顆新星,每年有一顆恆星作為銀河系中的行星狀星雲而死去。這些比率在不同類型的星系中是不同的,但是可以說這大概是宇宙中所有星系的平均值。估計可觀測宇宙中星系的數量約為1000億,因此在整個可觀測宇宙中,每年約有1000億顆恆星誕生和死亡,相當於每天約0.6~2.75億顆。




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母星雲,並非某一天體的具體名稱,因而“一天能產生六千萬個恆星”也純屬無稽之談。而從天體概念的定義來看,也沒有“母星雲”這一說法。

廣義上的星雲,泛指由離散態的星際物質(塵埃、氫氣、氮氣等)及其孕育出的恆星(系統)統稱。但若細分星雲為各類天體中的一種時,其構成主要是前者。平時較多討論的,也是將星雲作為天體之一對待。

星雲與恆星,可以相互轉換

星雲從外觀上看,呈現為雲霧狀天體。星雲裡的物質密度很低,若以地球為衡量標準,星雲的有些地方近乎真空。不過星雲體積十分龐大,方圓常常達幾十光年,因而整體質量一般都比太陽大很多。

當星雲的密度超過一定限度時,就要在引力作用下收縮,體積變小,逐漸聚集成團。主流觀點認為,恆星就是星雲在這種引力作用下收縮、聚集、演化而成

恆星形成以後,又可以大量拋射物質到星際空間,成為星雲的一部分原材料。

另外,恆星也是有壽命的。恆星根據自身質量不同,壽終正寢時的結局也完全不一樣,其中之一就是超新星爆炸。爆炸發生時,恆星物質會以約十分之一光速向外拋灑至周圍空間,形成星雲。

所以,恆星與星雲在一定條件下是可以互相轉化的。

宇宙中恆星的誕生,速度在不斷降低

1、宇宙早期的恆星誕生

20世紀20年代後期,愛德溫·哈勃發現了紅移現象,說明宇宙正在膨脹。這也是宇宙起源之一的大爆炸理論由來。

理論認為,宇宙在大爆炸的瞬間並沒有宏觀意義上的物質存在,所有一切均是中子、質子、電子、光子、中微子等基本粒子形態,並高速向外層空間擴散。

在其後溫度逐漸降低的過程中,中子等基本粒子開始失去自由,相互結合形成原子核,形成氫、氦等元素,形成物質(宏觀物質)。再其後聚集成氣雲,引力作用下形成各類天體。

大爆炸之後,時間才開始變的有意義。在最初5億年裡,宇宙空間主要存在的元素是氫,且密度遠比現在要密集(宇宙在膨脹),此時每天可能會有幾千萬甚至更多的恆星誕生。雖然大爆炸能權威的解釋很多現象,也被大眾廣泛認可,但大爆炸之初的具體形態和恆星誕生速度,又有誰能真正說的清呢?

2、宇宙現今的恆星誕生

我們通常談及的物質嚴格說應叫常規物質,其在整個宇宙中的佔比只有5%不到。與之相對應的,是佔比超95%的暗物質和暗能量。經過137億年的演化,當前宇宙中預估有2萬億顆星系(有些星系有兩顆或以上恆星),但這些天體還只佔整個常規物質的8%,更多是以星雲形式存在於星際空間。

據英國每日郵報最近一次的相關報道,一個名為SPT 0346-52遙遠星系,每年以4,500顆太陽質量的恆星在“大量生產”。而我們的銀河系,每年大約只有3個太陽質量恆星誕生。

這些數據至少表明兩點:

一、各星系誕生恆星的速度存在較大差異,但不可能達到每天六千萬顆恆星的規模。即使宇宙從誕生之初到現在,整個空間平均每天也才150不到。

二、隨著宇宙空間的不斷膨脹,星際物質密度總體呈下降趨勢,形成恆星的必要條件(星雲密度)在不斷喪失,恆星的誕生速度只會降低,不可能反超大爆炸初期的規模。


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宇宙一天能產出上千萬個恆星,是真的嗎?


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宇宙是另一種生命體!!!也有生老病死!


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