宇宙中的天體究竟是從何而來?

2020-10-18 艾伯史密斯

每當我們仰望夜空,會看到滿天繁星,如果我們藉助天文望遠鏡,還能看到不計其數天體,這裡面有行星、衛星、彗星、恆星、星雲、星系等等,那麼這些天體究竟是從而何來,目前科學能解釋嗎?


在古代,不同的文化會把夜空中的星星想像成不同的事物,比較多的就是添加到神話故事中,比如中國有牛郎和織女,西方有諸神人物等等,那時候人們還以為地球是宇宙的中心,其他天體都在圍繞地球運轉。

現代科學發展起來後,我們對宇宙的認識更加深刻,由地心說到日心說,由銀河繫到宇宙島,隨著天文觀測方式的改進,人類看得更遠,也看得更清晰,卻發現我們地球是多麼的微小,人類在宇宙中更是微不足道。

近代天文學發展起來後,我們已經能很好地解釋宇宙的起源和演化問題,雖然其中還有很多未解之謎,但是也基本能解釋宇宙中各天體的構造、形成、演化和運動規律。


天體有哪些?

人類最初發現的天體有行星、恆星、彗星、衛星、小行星等等,後來理論的發展和觀測技術的進步,科學家又發現我們宇宙中還存在黑洞、中子星、白矮星等等奇異天體,經過數百年發展起來一套完整的天文學理論。

各類天體的演化有著密切的關聯,天體本身也有自己的演化周期,比如一顆大質量恆星經過超新星爆炸後形成星雲,以及留下一個中子星或者黑洞,而星雲塌縮又形成行星和中小質量恆星,中小質量恆星最後又可能形成白矮星等等。


天體從而而來?

目前解釋宇宙起源和演化最佳的理論是宇宙大爆炸理論,認為我們宇宙誕生於138億年前的一次暴漲,宇宙從一個半徑無窮小的奇點,逐漸膨脹為如今的宇宙。

在宇宙爆炸之初,溫度高達1.416833*10^32 K(普朗克溫度),最初的能量首先轉化為各種類型基本粒子,首批粒子是輕子,隨著宇宙溫度的降低,宇宙中開始出現質子、中子等重子,然後基本粒子結合,形成了大量的氫元素和氦元素。

氫和氦是宇宙中最初的化學元素,也是現階段宇宙中最多的化學元素,兩者豐度就佔了大約98%,宇宙中的氫和氦形成密集的原始星雲,原始星雲在萬有引力的作用下坍縮,就形成了宇宙中的首批恆星。

恆星就是一個元素加工廠,源源不斷地把氫和氦聚變為其他元素,恆星在經歷超新星爆炸後,還會合成大量重元素,這些元素都是今後形成行星的基本物質。

我們地球也是這樣來的,按照天體的演化理論,我們太陽系的上一代恆星經過超新星爆炸後形成星雲,星雲坍縮就形成了我們的太陽以及八大行星,一些殘片則形成了無數的小行星,在我們太陽系邊緣的奧爾特星雲,就是當初太陽系原始星雲坍縮後殘留下來的。

不過現階段天文學上還存在許多謎團,比如暗物質、暗能量等等,這些都是當前理論不完善造成的,相信隨著科學的發展,這些謎團終有解開的一天。


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