超新星与脉冲星
超新星与脉冲星是恒星在衰老和临近死亡时的两种形态。在繁星满天的夜晚,假如你看到以前没有星星的地方突然冒出一颗明亮无比的星,在它面前,著名的天狼星变得暗淡无光,耀眼的金星也无法与之匹敌,那我可以告诉你:你所见到的就是一颗“超新星”。恒星年老时可能会突然发生爆炸,亮度猛然增加上万倍,然后又慢慢变暗。这种星星叫作“新星”。我们把那些爆炸时亮度特别高的星星称为“超新星”。
超新星
超新星的形成
就像一个人总要经历诞生、成长,衰老直至寿终的过程一样,天上的星星也有其从生到死的生命历程。进入晚年的恒星,就像一个内外受力不平衡的物体。本来向外的压力和向内的引力是平衡的,但这时向外的压力大大减少,压力与引力因此而失去平衡,这就像房屋突然断了支柱和横梁一样,会向中心猛然“坍缩”下去。“坍缩”的结果是中心区域的物质被挤压得十分厉害。于是,从恒星内部释放出巨大的能量。一种被称为“中微子”的粒子流,会像超级飓风一样把恒星摧毁。而这个过程所需要的时间非常短,不到一秒钟时间,瞬时温度可达万亿度。一般人很难想像这个过程是怎样的迅猛,放出的能量有多大。在放出能量的时候,我们就看到了它突然变亮的样子。这也就是超新星爆炸的原因和过程。
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超新星SN1987A爆发前的照片
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超新星SN1987A爆发时的照片
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中子星结构图
脉冲星
脉冲星是体积很小,密度很大的星体,是一种趋近死亡边缘的恒星,又称为中子星。它们小到直径仅有20千米。当这些星体旋转时,我们可以探测到它们所发射的有规律的周期性电磁辐射脉冲。有些脉冲星旋转得非常快,最高可达每秒1000转。自1967年发现第一颗脉冲星起,已有1000多颗脉冲星被发现并编入目录。现据估计,在我们所属的星系——银河系中,可能有多达100万颗脉冲星。
脉冲星