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7000光年外,创生之柱正在坍塌,天文学家:它的使命完成了

 宇宙观察 2022-02-13

宇宙中最绚烂的存在,除了超新星爆发时那一束让整个星系都黯然失色的光,就属超新星爆发后形成的星云了。

哈勃望远镜拍摄的蟹状星云,玫瑰星云,猫眼星云,气泡星云,一直以来都占据着哈勃深空作品的前几名,并且在天文学家看来,星云除了美丽的外表外,还是孕育下一代恒星的温床,因为我们的太阳就是从一团超新星爆发后的星云中产生的。

在一系列星云图像中,最广为人知的是1995年4月1日摄下的巨蛇座鹰状星云,因为其中有三根圆柱形的星际气体直冲穹顶,在无垠太空背景下颇有顶天立地的气势,由于它同时也是恒星诞生的地方,所以人们称它为“创生之柱”。

然而近些年哈勃望远镜对它的跟踪拍摄表明,这三根位于7000光年之外鹰状星云内的巨柱,似乎正在不断萎缩,有坍塌的风险。

首先让我们来了解一下鹰状星云

它是在1745年被天文学家发现的,在梅西耶绘制的星表里排第16,因此又叫M16,位于7000光年外的它外表像一只展翅的雄鹰,两个翅膀之间的距离达到了上百光年。

鹰状星云中有着大量的气体和尘埃,属于电离氢富集区,是银河系中十分重要的恒星诞生区,而创生之柱位于鹰状星云的中心部位,长度大约五光年,由两个大的圆柱形星云和一个小的圆柱形星云构成,每个柱子的长度大约也在一光年左右。

要知道太阳系的半径也才一光年,相较于星云其他部位,这三根创生之柱附近的物质密度更大,大约有数百颗恒星胚胎在其内孕育着。

1995年到2015年,哈勃望远镜跟踪拍摄了20年创生之柱,天文学界对它的了解也越来越深入,首先是注意到创生之柱顶端的气体结构发生了巨大改变,一些气体正在消散和蒸发,并且顶端抛出了一条长达1000亿公里的气体喷流,它还在以每秒200公里的速度向外移动。

这条喷流的源头,是隐藏在星云内部的原始恒星,所以天文学界预计100万年后,创生之柱内的恒星就会陆续成型,创生之柱也将彻底倒塌。

在恒星演化模型中,类似创生之柱这样的星云其实是最重要的一环

因为组成恒星的氢和氦还有重元素,本质上都来自于星云物质,是大量稀薄的星云物质发生坍塌后才组成了恒星。

一片绵延数光年甚至数十光年的星云,内部物质密度在一般情况下是非常稀薄的,然而一旦受到临近恒星的超新星爆发或者引力影响,星云中的物质就会被压缩,这一团物质的质量要远远大于周围的物质。

在引力的影响下更多的物质开始被吸引,大量气体和尘埃聚集在它周围,质量达到一定程度后,聚合体颗粒的碰撞让它开始升温产生热辐射。

此时星云内就出现了一颗尚不稳定的原始恒星,等到这颗原始星的核心不断被加热,压力也越来越大,最终温度和压力足以产生核聚变时,一颗真正的恒星就在此刻诞生了。

根据星云质量的不同,产生恒星的质量寿命也不一样 ,质量越大的恒星核聚变速度也就越快,消耗自身物质的速度也就越快,所以有些质量较大的恒星可能只有几百万至几千万年,而质量较小更稳定的恒星,则有可能存在几十亿至上百亿年。

在核燃料消耗殆尽后,恒星的最终命运又会迎来分化

大质量恒星会坍塌成黑洞,小质量恒星会经历超新星爆发,然后把自身的物质重新变成星云物质,直到这片星云在外部扰动下再次发生坍塌。

所以创生之柱内部每形成一颗恒星,就意味着自身的质量被恒星剥夺一部分,到最后一颗恒星把它最后一点物质据为己有,创生之柱也会彻底倒塌,这是星云的使命,也是星云的归宿。

虽然我们没有亲眼目睹太阳的诞生,但通过观察星云我们也可以看见百亿年前太阳诞生的情景,也看到了太阳的最终结局。

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