來(lái)源:hao123百家號(hào) 時(shí)間:2022-03-10 11:48:43
此前美國(guó)的羅伯特C伯德綠岸射電望遠(yuǎn)鏡,在篩選宇宙信號(hào)時(shí)發(fā)現(xiàn)一個(gè)來(lái)自人馬座A的信號(hào)。此前“綠岸”也曾觀測(cè)到人馬座A頻繁地發(fā)射信號(hào),但基本都是沒(méi)有規(guī)律的電磁波。
而這一次監(jiān)測(cè)到的信號(hào)則具有穩(wěn)定的波長(zhǎng),這讓科學(xué)家們大為振奮,因?yàn)檫@很有可能是外星文明發(fā)出的信號(hào)。
綠岸射電望遠(yuǎn)鏡是目前世界上最大的移動(dòng)射電望遠(yuǎn)鏡,直徑達(dá)110米,大約可達(dá)43層樓高。但是要分析人馬座A的這個(gè)信號(hào),還具有一定的局限性。于是科學(xué)家們決定求助“中國(guó)天眼”。
“中國(guó)天眼”對(duì)這一信號(hào)進(jìn)行一系列分析后,證明這個(gè)信號(hào),以及此前人馬座A頻繁傳來(lái)的信號(hào),其實(shí)都與外星文明無(wú)關(guān)。
作為世界上最大的移動(dòng)射電望遠(yuǎn)鏡,為何還需要向“中國(guó)天眼”求助?人馬座A頻繁發(fā)出的信號(hào)又是什么?這次的信號(hào)可以讓我們了解到什么宇宙信息?接下來(lái)我們需要對(duì)這些問(wèn)題一一解答。
為何向“中國(guó)天眼”求助?
在“中國(guó)天眼”研制并正式使用前,美國(guó)的阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡自1963到2016年一直是世界上最大的單孔徑望遠(yuǎn)鏡,其直徑可達(dá)350米。但是在2020年,這個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡卻轟然坍塌,已不能再使用。
而“中國(guó)天眼”自2020年正式投入使用后,便成為了世界上最大的射電望遠(yuǎn)鏡,其直徑可達(dá)500米。巨大的反射面大約有30個(gè)足球場(chǎng)那么大,其反射面積也是世界上第二射電望遠(yuǎn)鏡(阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡)的2.5倍。
因此在綠岸射電望遠(yuǎn)鏡無(wú)法分析這個(gè)宇宙信號(hào)時(shí),“中國(guó)天眼”就是他們最好的選擇。
來(lái)自人馬座A的宇宙信號(hào)
要分析人馬座A的宇宙信號(hào),我們首先要對(duì)人馬座A有一定認(rèn)識(shí)。
人馬座A
人馬座A是位于銀河系中心的一個(gè)具有高亮度和高密度的無(wú)線電波源,直徑可以大約30,000,000千米,表面溫度可達(dá)8000℃。它的質(zhì)量是太陽(yáng)的410萬(wàn)倍,并且每隔30分鐘就會(huì)有一次“閃光”,因此人馬座A發(fā)出的信號(hào)一般都很強(qiáng)烈,才會(huì)被射電望遠(yuǎn)鏡接收到。
此外科學(xué)家在觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)人馬座A中存在一個(gè)巨大的黑洞,這個(gè)黑洞大約距離我們2.6萬(wàn)光年,可能是離我們最近的特大質(zhì)量黑洞,很適合用來(lái)研究黑洞物理。
人馬座A分為東西兩星,大約在3.5萬(wàn)-10萬(wàn)年前,發(fā)生過(guò)一次超新星爆炸,其爆炸的遺跡就位于東星。而西星則圍繞著許多電離氣體,其形成的巨大拱星盤(pán)將西星包圍,這些極有可能產(chǎn)生于東星的超新星爆炸。
根據(jù)推測(cè),由于人馬座A的密度很高,它的自轉(zhuǎn)時(shí)間大約只有11分鐘。在其內(nèi)部應(yīng)該存在著一個(gè)中子星。而在中子星中有脈沖星,脈沖星可以發(fā)出大量的電磁波信號(hào),這應(yīng)該就是地球經(jīng)常接收到人馬座A信號(hào)的原因。
而“中國(guó)天眼”經(jīng)過(guò)分析后得到的結(jié)論也是如此。
“中國(guó)天眼”的證明
一顆巨型恒星抵達(dá)生命終點(diǎn)時(shí)一般有兩個(gè)選擇,一個(gè)是成為黑洞,另一個(gè)則是可能成為中子星。根據(jù)天眼分析,這個(gè)信號(hào)并沒(méi)有發(fā)生在黑洞內(nèi)部,而是發(fā)生在它的周?chē)簿褪钦f(shuō),很有可能有另外一顆恒星正在衰亡。
而這顆恒星為了避免自己成為黑洞,便拋棄了自己大約10%的能量,這也就產(chǎn)生了大量的宇宙射線,其中伽馬射線的波長(zhǎng)比較穩(wěn)定,這也是射電望遠(yuǎn)鏡接收到穩(wěn)定信號(hào)的原因。
雖然這一次接收到的信號(hào)證明與外星文明無(wú)關(guān),但是卻能讓人類(lèi)能夠進(jìn)一步揭示恒星的一生,對(duì)我們研究恒星有更多的幫助。
接下來(lái)我們就來(lái)看看這次宇宙信號(hào),讓我們了解到的更加直觀的恒星的一生。
恒星的一生
恒星的一生大致可以分為:誕生期-幼年期-成長(zhǎng)期-成熟期-過(guò)渡期-衰亡期。下面我們來(lái)逐步了解恒星的每一個(gè)時(shí)期。
誕生期
恒星由星云相互碰撞形成,在這些星云中包含著一些氣體,這些氣體可以形成一個(gè)星球所需要的基本物質(zhì)。氣體中的粒子聚集后形成碎片,隨著這些碎片的相互碰撞,內(nèi)部便不斷坍塌,然后便形成了恒星的內(nèi)核。
由于恒星的內(nèi)核質(zhì)量比周?chē)镔|(zhì)大,于是它又開(kāi)始吸收周?chē)男窃苼?lái)增加自己的體積和力量。當(dāng)這些星云被吸收得差不多時(shí),便會(huì)進(jìn)入恒星的下一個(gè)時(shí)期——幼年期。
幼年期
在恒星的幼年期,一些離內(nèi)核較遠(yuǎn)的星云并不會(huì)被直接吸收,它們不斷地聚集并且也會(huì)圍繞半成形的恒星吸收原本的星云。在這一時(shí)期,恒星所處的環(huán)境十分混亂,星云也處于到處被吸收的階段。
等到中心的內(nèi)核吸收到足夠的星云時(shí),便形成了最初的恒星系。而這些圍繞在恒星周?chē)男窃企w也就慢慢形成了早期的行星。
成長(zhǎng)期
幼年期的恒星慢慢進(jìn)入成長(zhǎng)期,在星云中含有大量的氫,這些氫在恒星內(nèi)部進(jìn)行初期的核聚變,并向周?chē)男行禽椛涑瞿芰俊S捎谶@一時(shí)期,恒星還處于完善自身結(jié)構(gòu)的階段,且在幼年期時(shí),星體的分配并不均勻,因此輻射出的能量并不穩(wěn)定。
當(dāng)恒星經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的成長(zhǎng)后,便可以穩(wěn)定地發(fā)射自己的能量,并慢慢地進(jìn)入成熟期。
成熟期
恒星的成熟期會(huì)經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間,大概是恒星一生中最長(zhǎng)的階段,這一時(shí)期也被叫做主序星時(shí)期。在這一時(shí)期,恒星內(nèi)部的氫不斷進(jìn)行核聚變。不同質(zhì)量的恒星持續(xù)的時(shí)間并不相同,其中中型恒星,比如太陽(yáng),成熟期大約有一百億年。
而體型超大O型超巨星,其成熟期就只有幾百萬(wàn)年。而對(duì)于體型更小的M型紅矮星,在主序星時(shí)期可以停留萬(wàn)億年,在我們隔壁的“比鄰星”就屬于紅矮星。
過(guò)渡期
當(dāng)恒星內(nèi)部的氫反應(yīng)完成后,便會(huì)進(jìn)入過(guò)渡期。在這一時(shí)期,恒星會(huì)將自己表面的氫進(jìn)行燃燒,而內(nèi)部的氫也完全轉(zhuǎn)化為氦,此時(shí)恒星的質(zhì)量已經(jīng)比成熟期的恒星重了。
這時(shí)恒星形成的新氦核無(wú)法支撐這樣重的質(zhì)量,便會(huì)發(fā)生坍塌,其溫度會(huì)達(dá)到一個(gè)極值點(diǎn),并且是恒星內(nèi)部發(fā)生氦聚變。
這一時(shí)期的恒星被稱(chēng)作紅巨星,其輻射能量沒(méi)有成熟期穩(wěn)定,持續(xù)時(shí)間并不長(zhǎng),只有幾百萬(wàn)年。
衰亡期
結(jié)束過(guò)渡期后,恒星已經(jīng)接近衰亡。這時(shí)它可能會(huì)根據(jù)恒星之前的質(zhì)量,呈現(xiàn)三種不同的形態(tài):白矮星、中子星和黑洞。
在這一時(shí)期,恒星內(nèi)部的氦會(huì)不斷進(jìn)行氦聚變,形成一個(gè)巨大質(zhì)量的內(nèi)核,然后原本的恒星無(wú)法承受便會(huì)發(fā)生爆炸。如果是中小型恒星,那么這個(gè)爆炸會(huì)直接將表面的物質(zhì)噴射到周?chē)纬尚碌男窃疲O碌囊稽c(diǎn)則會(huì)在余溫散盡前成為一顆白矮星。
如果是一個(gè)質(zhì)量在八個(gè)太陽(yáng)以上的恒星,其爆炸時(shí)會(huì)異常激烈,也被稱(chēng)為超新星爆炸。在這個(gè)爆炸過(guò)程中產(chǎn)生的能量足夠讓內(nèi)核的物質(zhì)進(jìn)行新的反應(yīng),然后成為宇宙第二大密度的中子星。
當(dāng)中子星的密度達(dá)到1cm3/1億噸以上時(shí),光從它旁邊經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)形成拋物線傳播。有一部分爆炸時(shí)攜帶大量能量的中子星,會(huì)發(fā)射出脈沖,這種中子星也被稱(chēng)為脈沖星。
而另一種質(zhì)量巨大的恒星在超星星爆炸后,會(huì)形成黑洞,不過(guò)由于黑洞的密度比中子星還大,連光也無(wú)法從黑洞逃脫,因此很難被人類(lèi)發(fā)現(xiàn)。
以上就是一顆恒星從誕生之初,到衰亡的整個(gè)過(guò)程。
人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)知仍只是冰山一角
這一次從人馬座A觀測(cè)到的信號(hào)應(yīng)該就是中子星在形成時(shí),發(fā)射出的大量射線的其中一段。所以這一信號(hào)并非是來(lái)自外星文明。
宇宙信號(hào)一直是人類(lèi)探索外星文明的一個(gè)重要依據(jù),因此科學(xué)家會(huì)對(duì)一些相對(duì)穩(wěn)定的信號(hào)格外關(guān)注,并且聯(lián)想到外星文明。盡管射電望遠(yuǎn)鏡為我們觀測(cè)到了無(wú)數(shù)信號(hào),但還是沒(méi)能找到有關(guān)外星文明的線索。
不過(guò)不管是否存在外星文明,人類(lèi)對(duì)宇宙的探索也會(huì)繼續(xù),外星文明也只是人類(lèi)認(rèn)識(shí)宇宙的一部分。
標(biāo)簽: 沒(méi)有關(guān)系
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