46億年前,爆炸後形成太陽系的那顆超新星,現在去哪裡了?

2020-08-29 心笑了

天文學家告訴我們,太陽系大約形成於46億年前,而且太陽是一顆二代或者三代恆星,因此形成太陽系的星雲前身,是一顆爆發的超新星!一般超新星爆發的後果有兩個,其一是中子星,其二是黑洞,那麼請問無論是中子星還是黑洞,它們去哪了,還會隱藏在太陽系的某個角落裡嗎?

為什麼說太陽是一顆二代或者三代恆星?

如果要追溯是第幾代人,最好的辦法無疑是去找家譜,或者祖先的DNA都找出來鑑定下,兩個方法都可以,那麼恆星是第幾代又如何來鑑定呢?為什麼太陽就不能是第一代恆星?

太陽還真不會是第一代恆星,因為宇宙中的元素並不是隨宇宙誕生而來的,最早誕生的元素只有氫、氦和少量鋰元素,其它元素都是恆星的核聚變一個個製造的!太陽系除了太陽外,還有金星和地球這些巖石質行星,這些元素必須要大質量的恆星才能製造。

而太陽上同時也發現了大量的重元素的光譜,比如鐵、鎳等,而以太陽的質量根本不足以生產出這些元素,因為太陽的質量不夠大,內核溫度不夠高,在太陽壽命裡,大約只能核聚變到碳和氧,最後就成白矮星了!

太陽最後只能形成一顆碳氧白矮星,它不會經歷超新星爆發

太陽上存在它自身無法生產的元素,太陽系裡存在大量的重元素,所以太陽必須是一顆二代或者三代恆星,而根據太陽系中重元素比例,它很有可能是一顆三代恆星!

超新星爆發後的殘骸:中子星或者黑洞去哪裡了?

太陽系的前身爆發後形成的到底是中子星還是黑洞?這可能是要首先解決的一個問題,很多朋友就會拿出筆來算一算,比如太陽系的質量是多大,然後估計下形成太陽系的奧爾特雲質量有多大,再反推回上一顆恆星的質量。

一般這個結果不太可能超過太陽質量的8-10倍,所以得出的結論一般都是爆發前的那顆恆星質量不會太大,超新星爆發後的中心天體一般為中子星!

註:內核質量超過了錢德拉塞卡極限,引力坍縮能超過了白矮星的電子簡併態,但還沒有越過中子簡併態的奧本海默極限,因此中心物質處在中子簡併態,所以叫做中子星!能形成黑洞還是中子星,內核質量是關鍵,超新星爆發有些關係,但並非必須爆發才能形成黑洞,不過像這種質量的恆星,超新星過程是必須的。

爆發形成太陽系的超新星的星雲,真只有奧爾特雲?

我們來了解下恆星的形成過程:一般星雲開始坍縮形成恆星前最早都是金斯不穩定性引起的,簡單的說當星雲不足以抵抗引力時,坍縮就開始了,大多時候促成因素可能是臨近的超新星爆發,當星雲開始時候坍縮時會形成博克球狀體,這是星雲開始坍縮的重要標誌。

那個毛毛蟲一樣的區域就是一個博克球狀體

博克球狀體特徵非常明顯,而哈勃望遠鏡也有拍攝到幾個著名的博克球狀體,但不要以為一個博克球狀體就形成一顆恆星,完全不是這樣,它可能會形成一顆或者多顆恆星,一個博克球狀體的典型質量為1-50個太陽質量,內部大都會分裂形成多個坍縮區域,每一個坍縮區域都至少形成一個天體(不一定是恆星,也有可能是棕矮星)。

而這個坍縮的區域可能高達數光年到數十光年,也有可能只是超新星爆發後星雲的一部分,因此我們將很難估計誕生太陽系的星雲總質量,更難評估此前恆星的大小。那麼太陽系附近的星雲會是太陽系形成的原始星雲嗎?

太陽系正在穿越的本地星際雲,箭頭標示出雲氣的運動。

其實100%不是,因為一旦物質分離後,它們在銀河系中運動的軌跡和速度都存在差異,而且已經過40多億年,銀河系直徑達20萬光年,太陽系已經繞了20幾圈了,即使一點點速度差異,如此長時間後,它們都將遠隔數千光年計,甚至可能更遠,因此這個謎底可能要執行一項銀河系恆星的大規模普查才能搞清楚(銀河系有1000億-4000億顆恆星),與太陽系是同一個父系星雲的恆星特徵:

恆星的成分非常一致

恆星的年齡可能會不一樣

其實這兩個條件就像拿著長相差不多的標準去找爹,註定是不可能找到的,因為比太陽質量高的恆星會生產更多的元素,成分一樣的標準就傻眼了!或者更高質量的恆星已經變成中子星和黑洞,我們無從尋找,恆星的年齡則形成先後原因,因此從理論上來看,這確實可追根溯源,但從現實操作層面來看,註定太陽系是找不到爹的。

同樣父系恆星形成的中子星或者黑洞也是無從找起,各位可能會認為最近的黑洞或者中子星就是,最近的黑洞大約在3000多光年外,這個範圍內有難以計數的恆星,那個黑洞都是所有恆星的爹?很明顯這個答案是錯誤的,太陽的老爹是誰?已經不可能查清楚了!

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    研究人員說,來自附近超新星的致命宇宙射線可能是至少一次大滅絕事件的罪魁禍首,而在地球巖石記錄中發現的某些放射性同位素可以證實這一假設。 伊利諾斯大學香檳分校的天文學和物理學教授Brian Fields領導了一項新的研究,探索了3.59億年前泥盆紀和石炭紀之間的一次物種滅絕事件與天文事件有關的可能性。這篇論文發表在《美國國家科學院院刊》上。
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