为什么有的恒星超新星爆发会炸个精光,有的不是

2022年09月07日08:36:03 科学 1652

为什么有的恒星超新星爆发会炸个精光,有的不是


为什么有的恒星超新星爆发会炸个精光,有的不是 - 天天要闻

如图所示,恒星已经进入寿命晚期,恒星中心已经形成铁核。铁元素继续核聚变,已经不能放热,只能吸热。这意味着铁核内部只能通过重力收缩或压缩获得重力势能,从而加热铁核。铁核被加热到一定水平,也就具备了核聚变的温度条件了。

铁核及之后的元素无论怎样核聚变都是吸热反应,都是吸收重力收缩的引力势能。这意味着铁核无论如何,都不具备热力膨胀的可能性。只能继续收缩,温度继续提高,继续收缩,温度继续提高,如此循环。很快,铁核区域缩小到白矮星的密度水平,此时铁元素已经聚变成更重的其它元素。

加上外力挤压,电子简并力不足以抵抗强大的压力,必然会进一步收缩,收缩成为中子星那样的密度。

铁核之外的元素层次,会发生激烈的核聚变反应,迅速开启超新星爆发行动。除了铁核,甚至铁核之外的钙层在聚变成铁元素之后,最里面的一部分也会沉寂下来,与铁核物质汇集。剩余的所有物质都会以激波的形式,逐渐以极高的速度抛射出去。此过程伴随着极强的光辐射,这就是我们远处看到的超新星爆发。

恒星晚期如果没能形成铁核,或在形成铁核之前,就发生了超新星爆发。这样的超新星爆发会比较彻底,恒星物质会分层次的,以高速激波的形式喷射出去,中心几乎没有剩余物质。把自己炸了个精光。

恒星质量如果特别大,在超新星爆发的时候,恒星的铁核中心区域形成中子星密度物质后,强大的中子简并力还不足以抗衡强大的重力挤压。也就是强大强相互作用力不足以抗衡强大的重力时,中子会被压碎或进一步压缩,恒星中心区域物质会进一步收缩,引力进一步强大。物质收缩到夸克物质密度水平,夸克的抗挤压能力应该比中子强大,不知道能强大多少。达到夸克密度的时候,就已经处于黑洞门槛了,甚至已经可以说是黑洞了。此时就难以想象了。

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