太陽是超新星大爆炸之子,其母恆星遺骸在何處,能認祖歸宗嗎?

2020-08-14 時空通訊

現代研究認為,太陽肯定起源於一坨再生星雲,所謂再生星雲就是非原始星雲,是超新星大爆炸後飄散在太空的塵埃重新聚集形成的星雲。但超新星大爆炸後一般會留下一個屍骸,有人認為這個屍骸就是太陽父母的遺骸。

但這個遺骸怎麼不見了呢?有人想找到這個遺骸,也算是太陽找到其父母的墓,認祖歸宗。這種想法倒不算離奇,離奇的是有人說太陽的父母輩恆星留下的屍骸是一顆白矮星,到處忙著找白矮星。

這種認識就是翻錯族譜了。

即便太陽真的有那麼一個老爹或者老媽的遺骸,也至少是比白矮星高一級的中子星,或者是宇宙食物鏈頂端~黑洞,絕不可能是一顆白矮星。

太陽系就像所有恆星系統一樣,都是誕生於一坨巨大的分子雲。而且這坨分子雲不是宇宙大爆炸之初原始的處女分子雲,這是肯定的。因為宇宙大爆炸最開始的分子雲只有很簡單幹淨的兩三種元素,就是氫和氦,還有極微量的鋰。

我們地球上存在著118種元素,氫氦鋰以後的重元素,都是在恆星核聚變和超新星大爆發中形成的,所以說太陽系是超新星大爆發後,灑在太空的再生星雲中誕生的,這是現代宇宙學研究的基本定論。而超新星大爆炸的結果,是不會留下一顆白矮星的,因此想找到太陽老爹老媽的墳墓,去找白矮星是弄錯了方向的。

太陽的老爹老媽恆星有多大?

像太陽這樣質量的恆星,一直到8倍太陽質量以下的恆星,是以紅巨星的方式結束自己生命的,紅巨星不會爆炸,只會慢慢消散到太空中,硝煙散盡後會在核心留下一個白矮星。這個白矮星體積約地球大小,但質量卻比地球大約20萬倍,也就是密度達到1~10噸/cm^3。

這種恆星核聚變到碳就結束了,碳在元素周期表中排在第6位,也就是說太陽質量的恆星核聚變只能生成原子序數6以下的元素,而地球有118元素,很顯然其父輩恆星不是太陽8倍質量以下的恆星,而是比這更大的大佬級恆星。

這就是大於太陽質量8倍以上的恆星。這類恆星由於中心超高的壓力和溫度,核聚變會一直持續,重元素不斷合成一直到鎳-56終止,並通過放射性衰變產生鐵-56,這個時候中心不再有能量輸出,巨大的自身引力壓導致外圍物質以0.23倍光速向中心坍縮,遇到中心靠簡併壓維持的鐵核心高速反彈,就不可避免的發生超新星大爆發。

超新星大爆發巨大能量聚合出更重的元素。

現在的理論認為,鐵-56以下的元素可以在恆星核聚變過程中合成,而鐵-56以上的重元素,一定需要通過超新星大爆發才能夠得到,這個過程就是r-過程,是核合成在高溫以及高中子密度時進行的一種快速形式,這裡就不展開來說了。

超新星大爆發後,原恆星留下的屍骸只佔其原質量約10%,絕大部分物質以塵埃或氣體分子形式散布在太空中。

現在科學家們通過光譜分析可以測量出遙遠天體元素組成,迄今並沒有發現地球上沒有的元素,這就是可以說,地球上發現的118種元素迄今還是宇宙中全部元素。既然太陽系中有宇宙全部元素,因此可以認為,太陽系誕生於超新星大爆發後的再生星雲無可置疑。

太陽老爹老媽屍骸到底是什麼?

雖然從太陽系所含的元素成分可以證明其誕生於超新星大爆發後的星雲,但是第一次超新星大爆發的星雲,還是第二次或者若干次大爆發後的星雲,迄今並無定論,我們可以不去管它。有一點可以確定,太陽的老爹或者老媽的遺體絕不是白矮星,而是中子星或者黑洞。

天體物理學認為,30倍左右太陽質量以下的恆星,大爆發留下的一般是一顆中子星。中子星半徑只有10~20km,質量卻至少要達到錢德拉塞卡極限,即太陽質量的1.44倍。因此中子星密度比白矮星大多了,達到1~20億噸/cm^3。

大於30~40倍太陽質量的恆星,中心壓力和溫度更高,發生超新星大爆炸時核心壓力超過奧本海默極限,會坍縮成一個約太陽質量3倍以上的黑洞。

由此,可以斷定,太陽的父母輩恆星一定是一顆大於30倍太陽質量的恆星,死後留下的遺體是一顆中子星或者黑洞。

那麼在太陽系或附近怎麼沒有原恆星遺骸呢?

現在,已發現距離我們最近的中子星和黑洞都在幾百光年到1000光年左右,既然太陽起源於超新星大爆炸後的星雲,那麼在太陽系附近,怎麼沒有黑洞和中子星存在呢?我們可以從以下幾個方面理解:

首先,超新星大爆發不一定就會留下中子星和黑洞,也有爆發得連一點渣渣都不剩的。研究認為,質量在140~250倍太陽質量的恆星,其所含重元素相對氦元素比例很低,這樣中心可能不會形成一個鐵核,這種超新星形成機制就不同,爆發後中心就可能什麼也不會留下。

這類超新星的一個典型代表就是II型超新星SN 2006gy,這顆2006年發現的超新星,爆發前恆星質量約太陽的150倍。這種超新星由核心崩潰引發,所有燃料都參與了核聚變,會將整個恆星吹散,在原恆星核心什麼也不會留下。這有點像現代一些最前沿的火葬,燒完後骨灰也撒掉了,全身心回歸自然。

其次,超新星大爆發後,塵埃可以散布到遙遠的空間,經歷很長時間聚集起來的星雲就不一定就還在原來爆炸的地方,或許已經距離原恆星爆炸的地方很遠了;重新形成的星雲,或者已經不是原來某個特定恆星爆炸的物質了,是若干個超新星大爆發後粒子混合在一起形成的星雲。

這樣雖然太陽系形成於超新星爆炸的遺產之中,並不一定能夠能夠找到爹媽的遺骸。

而且,太陽系形成後,一直都在「為了生計」不停奔波。

銀河系是一個巨大的漩渦類棒旋星系,直徑約20萬光年。太陽只是銀河系約4000億顆恆星中的普通一員,一出生就和爺爺奶奶兄弟姐妹們一道,圍繞著銀河系中心在公轉。太陽公轉線速度約250km/s,轉一圈約需2.5億年。

而太陽的年齡已經46~50億歲了,也就是說圍繞著銀河系轉了20多圈了。這樣,即便太陽形成於它爹媽爆發超新星後附近空間,轉了這麼偌大的20多個圈也暈頭轉向了。其老爹老媽的墓地即便也在公轉,轉速和線性方向也不會完全同步。這樣,其老爹老媽的墓地早就不知道轉到哪去了。

因此,要讓太陽認祖歸宗實非易事。但有一點可以放心,太陽老爹老媽的遺骸如果真是一顆中子星或者黑洞,這種天體是宇宙老大老二,不懼怕任何天體,再大的恆星遇到他們都只有被吃掉的命運。當中子星吃飽喝足超過奧本海默極限,也就是達到3個太陽質量以上時,就會坍縮成一個黑洞。

黑洞相對任何天體而言,都是永不消亡的。因此,太陽老爹老媽的遺骸不管在銀河系任何地方,都不會受到欺負,會永久的存在下去。

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