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这颗恒星的密度比真空还低,为何还能进行核聚变反应?  

2016-08-25 13:57:47|  分类: 科学探索 |  标签: |举报 |字号 订阅

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徐德文2016-08-23 10:50

这颗恒星的密度比真空还低,为何还能进行核聚变反应?

宇宙中的恒星种类繁多,个头各异。最小的是中子星,直径只有十公里,却重得要命。最大的是离我们9500光年的盾牌座UY,这是迄今为止已知体积最大的恒星,它的直径是太阳的1708倍,其内部可以装下50亿个太阳,其亮度是太阳的34万倍。如果把它和太阳换个位置,地球和火星就直接在它肚子里凉快去了,它的直径将超过木星轨道,直抵土星。

这颗恒星的密度比真空还低,为何还能进行核聚变反应?

盾牌座UY是一颗红巨星,其寿命只有1000到5000万年,处于非常不稳定的状态,很快就将走完其生命的全部旅程,形成超新星爆发,最后坍缩成一个黑洞。爆发时,它发出的伽玛射线暴将发挥星系灭菌的作用,顺带把临近星系的生命一起给杀灭了。

如此巨大体积的恒星,其质量却只有太阳的32倍,所以盾牌座UY的密度非常小,笔者算了一下,1立方厘米只有9×10^-9克,大约是水密度的十亿分之一,和保温瓶内胆的真空程度相当,比电灯泡的真空度还高。而我们太阳的密度是1.4克/立方厘米,比水还大,实在不可想象,盾牌座UY是如何在这样的密度下进行核聚变反应的。估计是其核心处于高温高压高密度状态,外围的氢则非常稀薄,但又被巨大的引力拉住,无法逃逸,最终参与到内部的核融合中。

这颗恒星的密度比真空还低,为何还能进行核聚变反应?

即使盾牌座UY的内部真是真空,你也别指望地球、火星能在它肚子里幸存,宇宙的事情不是我们能按日常经验来想象的。作为对比,我们的太阳有100亿年的时间来悠哉游哉地燃烧它的氢和氦,而32倍太阳质量的盾牌座UY却要在几千万年里释放它全部的能量,你在它肚子里要经受怎样的“烤焰”,大概就不用笔者来赘述了。

事实上,大多数体积巨大的恒星密度都非常低,甚至质量巨大的黑洞也是如此,笔者曾经做过一个计算,超过3.77亿倍太阳质量的黑洞,其密度就比空气还小了。更进一步,宇宙的密度更小,只有每立方米一个氢原子,如果把宇宙的总质量代入黑洞史瓦西半径计算公式,可以发现宇宙的半径刚好和其史瓦西半径吻合,是不是说明宇宙本身就是一个黑洞呢?

本文为头条号作者原创。未经授权,不得转载。

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