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如題,我來自於星星,不只是我,你也是,大家都是。

幾年前有部韓劇「來自星星的你」,是關於美女地球人和帥哥外星人的愛情故事,劇情穿越時空,荒誕離奇唯美浪漫極不可思議。外星人很稀奇,但來自星星卻一點都不稀奇。無庸置疑,你我當然不是外星人,地球上的生命也並非源自於外星,來自星星的含意是指,構成萬物的原子,全都來自星星,這些原子,全來自於宇宙中的超新星爆炸。

什麼是超新星?

自古至今,都有超新星的觀測紀錄。天空中突然出現亮星,而且光芒持續很久,會讓人不明究裡地以為出現一顆新的星星,這就是超新星。不過這新來的星星跟每天晚上出來上班的正常星星不一樣,它突然明亮起來,亮幾個月以後會變黯淡,最後光芒消失。後來知道,這星星不是新來的,本來就存在,突然變亮是因為爆炸,燒完了當然就暗了。

超新星大爆炸,發出的光甚至可照亮整個星系,戲劇性地大明大暗,這是巨大恆星在宇宙中謝幕下台的方式。

在夜空中閃爍的微弱星光都來自恆星,恆星有自己的燃料,所以能自己發光發熱。星光都是遠道而來,距離地球最近的恆星-半人馬座α,又稱為比鄰星,發出來的星光要走4.3年才會到地球,光每秒走30萬公里,換算一下,比鄰星距地球約40.6兆公里。目前飛最遠的太空船「航海家1號」,速率每小時六萬公里,從1977年發射至今,幾年前NASA才宣稱航海家1號已離開太陽系。打個比方,若地球在台北,比鄰星在墾丁,航海家一號花了這麼三十幾年也不過才離開台北市200公尺遠而已,真要飛到400公里外的墾丁,還不知何年何月!使地球與這顆星星天涯若「比鄰」,以人類目前的科技而言還是遠得不得了!

無論是多大的恆星,正常的生活就是燃燒,沒日沒夜地一直燒個不停,這個過程主要是把氫變成氦。太陽是太陽系裡唯一的恆星,太陽的光與熱便來自氫原子核融合變成氦所釋放出的巨大能量。有多巨大呢?從愛因斯坦的著名公式:E = mc²可知,因為光速值很大,平方了更大,所以只要一點點質量就能轉換巨大能量出來。這燃料當然有用完的一天,不過我們可以不必擔心何時會用完,這件事不在眼前,而在身後,據科學家估計太陽的燃料還可以撐個五十億年左右。

太陽這顆巨大的氫氣球,在整個銀河系真的不算大啊,雖然之前的文已貼過,但這個影片還是很值得放在這裡:太陽和其他恆星的比較

身為地球人可能比較關心:太陽走到盡頭會不會像巨大恆星一樣爆炸?

終有一天,核內的燃料燒完了,產生的氦累積在中央變成一個不再燃燒的氦核,接著開始燒外層的燃料,這顆恆星外觀上看起來反而比原來的體型臃腫260倍,亮度也比原來亮3000倍,這個階段被稱為紅巨星,當太陽開始變成紅巨星,會反過來吞掉金星、水星、地球。外層燒到一個程度,因重力塌縮使中央的氦核溫度升高到又開始核融合,於是氦變成碳變成氧。重力塌縮的威力強大,擠壓到最後面對的是電子和電子之間的排斥力,這就是電子簡併壓,當重力塌縮和電子簡併壓到達一個平衡階段,終於不再塌縮,這個壽命終結的太陽變成熾熱而緊實的一顆白矮星。地球大小的白矮星,質量約同於一顆太陽。把單位縮小來想像一下,感覺就像各位拿在手上的唉鳳7,重量竟高達幾公噸,意思是一樣的。質量跟太陽差不多的恆星,最後的命運都是變成白矮星,掛在天上繼續放著微弱的光。

白矮星密度超級超級大,內部的碳因此受到極大的壓力,碳受到高溫高壓的作用會變成一種亮晶晶的東西。猜到是什麼了嗎?

「一閃一閃亮晶晶(白矮星會亮),

滿天都是白矮星(目前約有9000顆),

掛在天上放光明(但光度不高)

鑽石變成小星星」。 

所以白矮星是天上的一顆巨大的鑽石喔!我們的太陽,最後不會爆炸,而是吞掉地球,變成大鑽石耶

太太小姐們抬頭看一下天空吧,鑽石要多少有多少,要多大有多大喔,XD。

比太陽大很多倍的恆星所在多有,當然也會有比較多燃料可以用,但無論燃料有多少,一樣有燒完的一天,一開始過程跟太陽差不多,但因為質量大燃料多,塌縮產生的壓力更大,所以核內就不只只核融合成碳而已了,而是產生氖、氧、矽,直到融合到產生鐵。在爆炸之前,巨大恆星會有一段時間像洋蔥一樣,出現一層一層的構造。最後核心出現鐵,生命終於走到盡頭,接著就是超新星爆炸。爆炸除了把內部的物質噴發到宇宙每個角落,還會產生新物質如鈷、鎳、金、白金、鈾 等稀有的元素,也一併噴發出去。

換句話說,超新星爆炸是宇宙中最巨大的煉金爐。古代術士千方百計鍊金,無人成功,說破了道理其實簡單,只要有辦法做出超新星爆炸規模的核融合反應爐,那就有辦法煉金了。身內之物身外之物,從血紅素裡的「鐵質」到脖子手指上掛著的「金子」,週期表上那一百多種元素,全來自於超新星爆炸。若不是超新星爆炸,把它內部製造的物質釋放出來,地球便不會存在,生命也不會存在。 

 不可思議,所有物質的新生竟肇始於巨大的毀滅。

我們身上的元素來自星星,那星星來自何方?

近來午夜已可在天空中看到清楚的獵戶座

stellarium-000  

獵人刀鞘的部位,有一個非常美麗的星雲,用一般雙眼望遠鏡就能觀測到,它就是戶座大星雲,又稱為火鳥星雲

stellarium-001  

火鳥星雲中已觀測到許多新生的恆星,星雲就是星星育嬰室。

星雲有許多麈埃和氣體,形成低密度分子雲,因為某種原因碰撞而聚集,密度提高,質量加大,於是開始重力塌縮,密度更高,壓力增加,重力位能轉換成熱能,溫度上升到1500萬度時,引發內部氣體的核融合反應,於是恆星形成。開始著說幾百億年如一日的故事,沒日沒夜地燃燒著自己的生命。

「燃燒」是所有恆星故事的開始,卻因質量不同而結局有所不同。

 

巨大質量恆星生命的盡頭是超新星爆炸,超新星爆炸的反作用力大到把質子電子全壓成中子,這個殘骸便成為中子星,中子星有的像超極速大陀螺,轉得很快,稱為脈衝星;有的磁場很強,像超強力大磁鐵,稱為磁星。質量更巨大的恆星,核心塌縮到最後,無限壓縮,密度極大,就成了黑洞。黑洞的存在目前已被證實。

 

黑洞的引力強大,連光也跑不出來,黑洞會很快地吞掉附近所有可以吞的星體,吞得太急哽到反胃,然後打個嗝,這個飽嗝,能量強到有點恐怖,它被稱為伽瑪射線爆發,幾秒鐘釋放的能量就跟太陽一生放出來的一樣多,這能量若是往地球打過來,大部分的生物都會立刻滅絕。據科學家推測地球的幾次生物大滅絕可能跟伽瑪射線爆發脫不了干係,例如古生代一夕死光的三葉蟲。其實有生就有滅,生滅完全自然發生,大部分的生物沒有思想,自然無憂無慮,有遠慮有近憂的是人類這種動物。對人類來說,伽瑪射線爆發等同於世界末日,人類不免想要預測以防患未然。然而截至目前為止,超新星何時要爆,會不會變成黑洞,何時不小心吞了什麼哽到反胃而伽瑪射線大爆發,這都在人類科學預測的範疇之外。

 

不過,沒有大滅絕,就沒有大繁衍;若沒有大型爬蟲類的下台一鞠躬,那有鳥類哺乳類今天的好戲連台?地球這舞台每隔一段時間就換換主角,氣象一新,也沒有不好。我堅信人類也有下台的一天,若是人類再繼續無止境地污染地球,下台就更快了,根本不必等到黑洞吞了星星打飽嗝。 

 

看到這裡,捧油們大概在想,這人這麼有興致,「星」性大發,發什麼思「星」之幽情,長篇大論地講星星?

其實這是一篇研習心得,10/4日星期二天文館:恆星的一生。講師以「宇宙有道理影片為主軸講述恆星的演變宇宙有道理」,大部分是電腦模擬影片,天文學,實在是玄之又玄啊!

 

 

 

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