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丟失的質量去了哪里?6500光年外的一個謎

丟失的質量去了哪里?6500光年外的一個謎

蟹狀星云的多波段復合圖。

公元1054年,古代人類發現天空中平白無故多出了一顆星,這是一顆十分明亮的星,即便在白天也能看見。

700多年后,人類擁有了望遠鏡,他們在這顆星原來出現過的地方,發現了一團模糊的光暈,并管它叫蟹狀星云。

天文學家告訴我們,誕生時質量在太陽8至15倍以上的恒星非常短命,其結局也注定和太陽不同。只消幾百萬年,它的氫燃料就會耗盡。

但此時它們內部的溫度和壓力仍然極高,在那樣的環境中,一系列聚變反應會自然而然地發生,把上一階段產生的較輕元素聚變成較重的元素。

核聚變元素鍛造機的合成能力是有盡頭的。元素越重,聚變所取的溫度和壓力就越高。一旦重元素無法在現有條件下繼續生成,聚變就會停止。不再產生輻射能的恒星會崩潰,向內擠壓,許多非常重的元素會這個崩潰的過程中形成。而恒星內核的大部分,會被壓縮成一個由致密的球體,外層物質會被迅猛地拋向宇宙空間。

古代人類在天空中目睹的,就是這樣一個過程的最終結果。

該事件的第一現場距地球約6500光年。假如離地球更近一些,比如只有50光年,那么今天地球上的所有生命早就滅絕了。

超新星的光輝褪去后,天空中會留下一團由多種元素構成的殘骸,它會以非常快的速度膨脹。雖然超新星爆發只過去了1000多年,蟹狀星云的直徑卻已經達到了11光年,而且至今還在以每秒1500公里的速度擴張著。

星云中央是一顆高速自旋的中子星,它是原有恒星的內核。其自旋速度可以達到每33毫秒一圈。中子星產生的磁場是宇宙間最強的磁場之一,同時也會產生全波段輻射,但主要集中在X射線波段上。

星云中的元素受中子星輻射的影響,會依照各自的特性發光。通過光譜分析,我們可以看到這些元素在星云內的分布情況,看清星云的結構。

這張NASA最近公布的蟹狀星云照片,結合了射電、紅外、可見光、紫外線和X射線等波段上的數據。它精細地解析出了蟹狀星云的內部結構,但同時卻又再現了一個令人疑惑的結果。

當人們把通過光譜分析算出的物質總量相加后發現,它們只相當于2至5個太陽。星云中心的中子星質量不會超過2個太陽質量。即便以最高值將二者相加,也無法達到8倍于太陽質量的超新星爆發下限。

那么那些丟失的質量去了哪里呢?

  

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