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恒星小传之恒星的诞生

2021-08-16陈若颖

百科探秘·航空航天 2021年8期
关键词:星系引力恒星

陈若颖

大家好,我是一颗刚出生不久的恒星。说到恒星,你们第一个想到的肯定是金灿灿的太阳!太阳叔叔当然是地球人都知道的一颗恒星,但除了它,我们恒星家族还有大约40万亿亿颗恒星!而且就像人类一样,恒星們也有高矮胖瘦、黄童白叟。

恒星在很多方面和人类很像。人类有句名言叫“尘归尘,土归土”。在地球上,土壤滋养万物,孕育了千姿百态的生命。无论这些生命生来是什么模样,当走到生命尽头的时候,仍要归于尘土,化为养分去滋养新的生命。我们恒星也是这样,在诞生与毁灭之中不断轮回。

我的父辈们在老去时,会把自己的气体外壳抛出。这些飘浮在宇宙中的气体和尘埃,会在围绕星系核运转的过程中慢慢碰撞、融合,形成一块块主要由氢分子构成的巨大的星际物质云,就像飘浮在星系里的云朵一样。它们又冷又密,有几百甚至上千光年那么大。这些巨分子云就是孕育新一代恒星的养料。

我就是在一块这样的分子云里出生的。宇宙大爆炸后产生的第一批恒星叫作“第一代恒星”。第一代恒星灭亡后,在它们残余的分子云里诞生的就叫“第二代恒星”。按照这种方法来算,我已经是宇宙里的第四代恒星啦,太阳叔叔比我高一辈,是第三代恒星。因为宇宙里比铁更重的元素,如金、银等,大部分只能在恒星毁灭时的巨大压力下产生。所以“辈分”越小的恒星,内部物质经历的“轮回”也就越多,重元素的含量相应也就越高。这样一来,人类通过探测我们体内的重元素含量,就可以推测出我们究竟是第几代恒星了。

起初,我所在的这块分子云中,分子们都在规律地绕着星系中心旋转,谁也不打扰谁。直到几亿年前,这块分子云受到了微小的扰动。我也不知道这个扰动是什么,可能是附近的超新星爆发吹来了一股气体,可能是它和另一块分子云相撞,也可能是它穿过了星系物质比较稠密的区域……总之,这点儿微小的扰动让这块分子云“乱”了,它内部的分子们开始相互碰撞,产生了好几个引力中心。这些引力中心会不断地吸引周围的物质向它们坠落,大块的分子云逐渐分解成小碎片。物质坠落的过程中重力势能会转化为热能,简单来说,就是这些物质开始发热。所以,随着物质增多,碎片中心的物质在引力的作用下逐渐聚集成团,温度也越来越高。这个时候,引力中心形成的近似球状的物体就叫“原恒星”,而外面围绕着原恒星运转的盘状星际物质云就叫作“原恒星盘”。如果说原恒星就像一个胎儿,那么原恒星盘就是胎盘,它的作用就是为中心的胎儿提供成长的养料。不过,一块巨分子云能同时产生多颗恒星,这也是为什么宇宙中大部分恒星都是双星或聚星的原因。

胎儿时期的我承受着很大的压力!这种压力既有来自外部物质坠落时产生的压力;也有内部没有达到完全平衡时,分子在其中飞奔、碰撞的压力。不过,经过一段时间的演化,当我吸收了足够多的物质后,内部的压强会逐渐增大,物质就会停止坍缩,形成一个稳定的核球。这个时候,我的总质量不会再增加了,而外围剩余的原恒星盘就会继续围绕引力中心旋转,逐渐形成我这颗恒星周围的行星、卫星、彗星等小天体。

当内部达到完全平衡时,我体内的气体会均匀地对流,这个时候的我成了一颗“主序前星”。人类把这个时期的我又称为“少年星”,也就是说我这个胎儿终于要“出生”了。

看到这里,你是不是觉得恒星的诞生和人类的出生过程很像?但是要注意的是,和人类十月怀胎不同,我们恒星的胎儿期有长有短,长则几百万年,短则只需几万年。越重的恒星,吸引物质的速度越快,相应的“出生”速度也就越快。比如,太阳叔叔就花了大约十万年才出生。所以说,就算是来自同一块巨分子云的多胞胎恒星,也有可能出生在不同的年份。

好啦,很高兴认识大家,如果你们有什么关于恒星的问题,记得来找我哟!

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