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根据已知理论,质量越小的恒星寿命越长,小于太阳八倍质量的恒星,寿命通常几亿年到几千亿年不等,寿命末期会经历膨胀的红巨星阶段,随后核心急剧收缩,变成一颗密度超高的白矮星。
八倍太阳质量以上的恒星,核心氢燃烧阶段能持续数百万年到数千万年,当核心氢耗尽后,开始燃烧氦、碳、氧等更重元素,这个过程相对较短,从几十万年到几百万年不等,直至形成铁核。
其核心燃料耗尽后,由于核心的质量足够大,会迅速坍缩,坍缩会引发一系列重核聚变反应,可是重核聚变不会释放能量抵抗引力,就会引发强烈的反弹激波,进而使恒星外层物质发生剧烈爆炸,这就是超新星爆发。
低于二十九倍太阳质量的恒星,在超新星爆发后,核心物质的密度极高,质子和电子被挤到一起结合成中子,形成主要由中子构成的中子星。
中子星的密度极大,一立方厘米的物质可达数亿吨。它还具有超强的磁场和高速自转特性,有些中子星的自转周期可以短到几毫秒,会发出周期性的脉冲信号,也被称为脉冲星。
大于二十九倍太阳质量的恒星,在超新星爆发后,由于内部引力超大,核心很可能会坍缩超过中子星的密度,从而形成特殊的宇宙天体--黑洞。
黑洞的引力极为强大,内部的逃逸速度超过光速,按照现有理论,任何物质和辐射都无法逃脱。
光子无法逃离黑洞,只能通过吸积周围物质形成明亮的吸积盘,以及对周围物质的引力作用来间接探测到黑洞的存在。
超新星爆发过程中,会发生剧烈的核反应,通过快中子俘获等作用合成大量的重元素,如铁、铜、银、金、铀等,这些重元素混合未反应完的氢、氦、碳、氧等轻核元素,在爆发的同时,会以极高的速度抛射到星际空间,在扩散过程中,与周围的星际介质相互作用,成为构成下一代恒星、行星和生命的物质基础,丰富了宇宙中的物质成分。
爆发产生的激波在星际介质中传播,会加热和压缩周围的气体,形成明亮的辐射区域。这些辐射包括射电、伽马射线、质子流等多种高能宇宙射线,以极高速度在宇宙中传播,也是曾凡获取传送靶点物质的主要来源。
由于星际之间遥远的距离,这些高能射线可能传播几千年,几万年,甚至几亿年的时间才能到达地球。
漫长的传播时间,无数星际物质或者引力场的影响,还有星系自身的高速运动,也导致了这些射线的来源之处早已经难以考证。
大多数地方传送过去只剩下一片虚空,也有的是爆发后的遗迹星云,还有的已经重新汇聚成为新的恒星系统。
此外,极少的情况能看到恒星寿命终结后的产物:白矮星、中子星或者黑洞。
曾凡根据空间合金颗粒探测的信息,选取了一些有代表性的目标,将金葫芦传送过去,进行详细的探测,进一步了解这些不同类型的宇宙天体。
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