如果问宇宙中最浪漫的天体,那自然是星云。从外形上看,星云有各种形状,它们的直径在好几光年以上,就像是画在宇宙中的一幅幅巨大的画卷。而星云来自一个恒星的衰亡,它本身又是另一颗恒星的起点,串联起了宇宙恒星的演化路线。

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美丽的星云

随着人类科技的进步,我们能够看见更清晰的星云图像,虽然NASA呈现给我们的星云图片是经过处理过的,目的是为了更加方便观看,可人们依旧臣服与星云的壮观。其中最著名的一张星云图非“创世之柱”莫属,光听这名字就十分的威武霸气。然而曾经发现它的哈勃望远镜观察到,“创世之柱”正在坍塌,因为里面出现了“蛀虫”。这究竟是怎么回事?

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在鹰星云的"创生之柱",于2014年重新拍摄。

创世之柱

“创世之柱”是老鹰星云内部的一团气体与尘埃组合形成的星云局部图像,哈勃太空望远镜在1995年4月1日拍摄到,经过NASA一系列的润色后,照片一经公布就震惊了全世界。

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M16鹰状星云

老鹰星云编号M16,位于巨蛇座星云区,同时也在银河系的人马臂上,距离我们的太阳系7000光年,光是老鹰的翼展就有上百光年。星云内部有大约460颗恒星,因此老鹰星云的亮度其实是很高的,用普通的天文望远镜也可以观测到。

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巨蛇座

之所以叫它老鹰星云,是因为形状看起来像一只翱翔的雄鹰。“创世之柱”的位置正好在鹰的心脏位置,让其具有了特殊的意义。创世之柱”的高度大约有5光年,它由三个柱子组成,每个柱子的直径都在1光年以上。之所以叫做“创世之柱”,是因为这里也是老鹰星云诞生恒星最多的地方,仿佛一只手,在缔造这些恒星。

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在鹰星云的"创生之柱",1995年的原始图像。

但是天文学家们却认为,诞生的恒星越多,“创世之柱”就会越暗淡,随着时间的推移,在未来它有坍塌的可能。其实这并不是什么悲伤的结局,相反,这是每个星云的命运。

恒星的摇篮

我们人类将地球成为生命的摇篮,那是因为人类诞生在地球之上,对于地球来说,太阳系是它的摇篮,因为没有太阳,地球等行星根本就不会形成。而对于太阳来说,星云就是它的故乡。

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太阳系

星云里面最火的,恐怕不是壮阔的老鹰星云,而是M78星云,这是著名影视角色奥特曼的故乡。事实上,M78星云真的存在,不过没有所谓的奥特曼,M是给星云命名的一个编号,比如老鹰星云只是人们的俗称,它的学名叫M16星云。

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M78星云

星云的主要成分是气体和尘埃,它是全宇宙目前已知的直径最大的天体,动辄得咎就会超过几十光年。星云的质量非常大,无奈它的体积也非常大,最后的结果就是星云的密度很小。从图片上看,星云一副岁月静好的样子,事实上里面暗流涌动。组成星云的气体主要是氢气和氦气,里面的氢元素和氦元素也是元素周期表上的前两号元素。

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星云

氢和氦是如今核技术中比较常用的原料,在宇宙中,它们之间会发生核聚变反应,释放大量的能量。这些能量会搅乱星云内部暂时的平静,让局部地区发生物质的聚集。聚合起来的氢和氦就会形成一颗会发光、发热的天体,这便是恒星的前身。而那些尘埃,聚沙成石再聚少成多,成为了行星的前身。几乎每一颗恒星,都诞生在星云之中。

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当然星云也不完全是恒星的故乡,它还是其他天体,比如彗星的故乡。人们不禁会感到疑惑,这么壮丽的星云是怎么来的,根据能量守恒定律,它不会凭空出现的。可以说星云是恒星的起点,也是恒星的终点。

恒星的“出生”和“死亡”

宇宙中没有永恒,虽然天体的年龄动不动就在几十亿上百亿年,一切的天体最终都会消亡,它们有自己的寿命。恒星是宇宙中数量最多的天体之一,它们也会经历自己的“一生”。

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恒星

前面说到,恒星来自于星云内部的核聚变反应,随着反应继续,聚集继续,恒星的质量会越来越大,引力会将周围一些能够供它使用的物质都吸过来,直到最后达成一个动态平衡。这个平衡就是,以这个恒星为中心,形成一个体系,那些聚集起来不发光发热的天体,会在恒星的引力下围绕它旋转。

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同时,恒星的核聚变还在继续,随着动态平衡完成,恒星的核聚变反应也会趋于稳定。这个时候,恒星就会进入一个很长的持续发光发热的阶段。

恒星会在这一时期呆很久,有的会有上百亿年,有的可能不足一亿年。恒星告别青涩的成长期,步入成熟期,组成宇宙中最基础的天文体系——恒星系

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恒星系

我们的太阳系就是宇宙中一个普通的恒星系。恒星的发光发热来自核聚变,可原料总有消耗完的一天,恒星的氢原子完结之日,便是它结束成熟期进入老年期的标志。老年期会是怎样的状态,取决于恒星自身的质量大小。

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太阳系

小于等于八个太阳质量的恒星,会在进入老年时期后膨胀,这个时候叫做红巨星。虽然表面的氢被核聚变消耗殆尽,但是恒星内部还存在着氢和氦,它们继续核聚变。只不过比起过去,散发出来的能量并不连续,也不稳定,这个时期的恒星如同老人一样,脾气阴晴不定。

继续核聚变会生成,内核开始收缩,质量都聚集在了内核。恒星的外部却在不断膨胀,这就导致出现坍塌。最后恒星只剩下一颗冰冷发白的内核,称之为白矮星

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而质量大于八个太阳的恒星,其膨胀会尤为突出,用红巨星来形容它已经不合适,所以叫超红巨星。质量越大膨胀也就越大,这就不单单是坍塌这么简单了,它会直接爆炸。不管是坍塌也好爆炸也好,都会把恒星内核以外的物质全部甩出去。

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红巨星

这些被甩出去的物质里,是以氢、氦元素为主的气体,夹杂着一些碳、氧元素甚至金属元素,以及爆炸产生的尘埃。是不是在哪里听过?是的,就是星云,恒星在星云中来,最后又在星云中离去。

不同质量的恒星,留下的内核不相同,小于等于8个太阳质量的恒星,留下的是白矮星;质量大于8个太阳的恒星,要么留下的内核是中子星,要么就是宇宙中最无敌的存在——黑洞

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不管是白矮星也好还是中子星也好甚至是黑洞也罢,它们的密度都非常的大,引力也很大,不过白矮星因为体积太小,影响力不及后两者强大,更多的时候是作为恒星的墓碑出现。

神柱崩塌

创世之柱”只是一个形象比喻,它并非实体柱子,而是气体、尘埃形成了形似神柱的图像。它本质上是星云的一部分,这就意味着每形成一颗新的恒星,就会消耗“创世之柱”的物质,相当于把柱子“掏”走一部分。

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“创世之柱”

哈勃天文望远镜发现,恒星们正如“蛀虫”一样,在蚕食“创世之柱”里面的物质,一旦某一天将“神柱”里面的物质消耗完,“创世之柱”就会“崩塌”。也许届时整个老鹰星云的形状也会发生改变,Maybe会变成一只鸡、一只鸭,或者干脆是其他完全不沾边的动物,也有可能,老鹰星云被新生的恒星们四分五裂。

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创生之柱:两张照片拍摄期间发生惊人变化

不过恒星的形成过程是很漫长的,以我们的太阳为例,它真正稳定下来花费了大约2到3亿年的时间,因此神柱坍塌是必然的,只不过我们未必能看见。

而且星云的形状并非一成不变而是时刻都在变化,人类依靠的是光学望远镜观察。星云动辄得咎就在几十光年外,人类要察觉它的变化,恐怕要经过长时间的观察,这个长时间不是几个月几年,是以几十年起步,千百年为单位记录,以人类的寿命,恐怕办不到。

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刻卜勒式望远镜的简图

NASA在1995年后,几乎每一年都会更新“创世之柱”的图像,不知从何时起,神柱失去了往日的光辉,它不再熠熠生辉而是趋于暗淡,甚至有点模糊了。天文学家发现,在老鹰心脏位置诞生的恒星越来越多,它们的亮度与“创世之柱”成反比。并且威胁“创世之柱”的不仅仅是恒星诞生,恒星“死亡”的时候也会对柱子产生影响。

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超新星大爆炸

大质量的恒星消亡的时候,会发生爆炸,叫做超新星大爆炸。爆炸产生的能量是巨大的,很有可能会波及“创世之柱”。人类有一句古语叫做“福祸相依”,用在星云身上就是“生死相随”。有恒星诞生的地方,肯定有恒星死亡,超新星大爆炸就是恒星最后的绝唱,会十分壮烈。

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“创世之柱”

“创世之柱”所在的地方是恒星诞生最活跃的地方,同时也是恒星死亡最多的地方。天文学家们推断,“创世之柱”在未来不一定是被“蛀虫”给“掏空”,而是毁于一场巨大的超新星大爆炸。

人类的渺小

我们为什么要去探索星云?因为从某种角度上来说,星云也是我们的起源。遥想46亿年前,太阳系初生的时候,太阳周围的物质结合起来形成了最初的行星,地球也是在这个时候开始形成。刚开始的地球滚烫无比,就是一颗炙热的大火球,甚至还被另外的天体撞击过,不知何时地球出现了水。

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地球结构图

关于地球的水是哪里来的,我们至今都无法找到答案,不论来源,地球的生命开始于这些看似平平无奇的液体。从46亿年地球形成,到大约38亿年出现生命,中间过去了差不多8亿年的历史,这成为了人类研究地球的空白时期。在生命诞生之前,到底有怎样的伏笔被埋下,为何偏偏是地球成为了这场生命之战的赢家?

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我们探索星云,可以观察恒星的诞生,同时也能知道行星的形成,可以从中看到曾经的地球,了解远古时期,甚至能够见证另一场生命的诞生。地球的生命是偶然,还是必然,可以从星云中去寻找答案。星云里有没有奥特曼我们不得而知,我们能肯定的是,通过星云,我们可以看见一个恒星系的过去、现在以及未来。

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美丽的星云

人类太渺小了,就连自己生活的地球都没能探索完毕,更何况是距离我们光年之外的星云。所以在看到“创世之柱”的那一刹那,人类折服于它的壮阔,也被激发起了好奇心。宇宙中还有无数的壮阔的星云在等待人类的发现,我们自己说不定就身处在一个巨大而又美丽的星云之中。

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