7000光年外,創生之柱正在坍塌,天文學家:它的使命完成了

宇宙中最絢爛的存在,除了超新星爆發時那一束讓整個星系都黯然失色的光,就屬超新星爆發後形成的星雲了。

哈勃望遠鏡拍攝的 蟹狀星雲,玫瑰星雲,貓眼星雲,氣泡星雲,一直以來都佔據著哈勃深空作品的前幾名,並且在天文學家看來,星雲除了美麗的外表外,還是孕育下一代恒星的溫床,因為我們的太陽就是從一團超新星爆發後的星雲中產生的。

在一系列星雲圖像中,最廣為人知的是1995年4月1日攝下的巨蛇座鷹狀星雲,因為其中有三根圓柱形的星際氣體直沖穹頂,在無垠太空背景下頗有頂天立地的氣勢,由于它同時也是恒星誕生的地方,所以人們稱它為「創生之柱」。

然而近些年哈勃望遠鏡對它的跟蹤拍攝表明, 這三根位于7000光年之外鷹狀星雲內的巨柱,似乎正在不斷萎縮,有坍塌的風險。

首先讓我們來了解一下鷹狀星雲

它是在1745年被天文學家發現的,在梅西耶繪製的星表裡排第16,因此又叫M16,位于7000光年外的它外表像一隻展翅的雄鷹,兩個翅膀之間的距離達到了上百光年。

鷹狀星雲中有著大量的氣體和塵埃,屬于電離氫富集區,是銀河系中十分重要的恒星誕生區,而創生之柱位于鷹狀星雲的中心部位, 長度大約五光年,由兩個大的圓柱形星雲和一個小的圓柱形星雲構成,每個柱子的長度大約也在一光年左右。

要知道太陽系的半徑也才一光年,相較于星雲其他部位,這三根創生之柱附近的物質密度更大,大約有數百顆恒星胚胎在其內孕育著。

1995年到2015年,哈勃望遠鏡跟蹤拍攝了20年創生之柱,天文學界對它的了解也越來越深入,首先是注意到創生之柱頂端的氣體結構發生了巨大改變,一些氣體正在消散和蒸發,並且頂端拋出了一條長達1000億公里的氣體噴流,它還在以每秒200公里的速度向外移動。

這條噴流的源頭,是隱藏在星雲內部的原始恒星,所以天文學界預計100萬年後,創生之柱內的恒星就會陸續成型,創生之柱也將徹底倒塌。

在恒星演化模型中,類似創生之柱這樣的星雲其實是最重要的一環

因為組成恒星的氫和氦還有重元素,本質上都來自于星雲物質,是大量稀薄的星雲物質發生坍塌後才組成了恒星。

一片綿延數光年甚至數十光年的星雲,內部物質密度在一般情況下是非常稀薄的,然而一旦受到臨近恒星的超新星爆發或者引力影響, 星雲中的物質就會被壓縮,這一團物質的質量要遠遠大于周圍的物質。

在引力的影響下更多的物質開始被吸引,大量氣體和塵埃聚集在它周圍,質量達到一定程度後,聚合體顆粒的碰撞讓它開始升溫產生熱輻射。

此時星雲內就出現了一顆尚不穩定的原始恒星,等到這顆原始星的核心不斷被加熱,壓力也越來越大,最終溫度和壓力足以產生核聚變時,一顆真正的恒星就在此刻誕生了。

根據星雲質量的不同,產生恒星的質量壽命也不一樣 ,質量越大的恒星核聚變速度也就越快,消耗自身物質的速度也就越快,所以有些質量較大的恒星可能只有幾百萬至幾千萬年,而質量較小更穩定的恒星,則有可能存在幾十億至上百億年。

在核燃料消耗殆盡後,恒星的最終命運又會迎來分化

大質量恒星會坍塌成黑洞,小質量恒星會經歷超新星爆發,然後把自身的物質重新變成星雲物質,直到這片星雲在外部擾動下再次發生坍塌。

所以創生之柱內部每形成一顆恒星,就意味著自身的質量被恒星剝奪一部分,到最後一顆恒星把它最後一點物質據為己有,創生之柱也會徹底倒塌,這是星雲的使命,也是星雲的歸宿。

雖然我們沒有親眼目睹太陽的誕生,但通過觀察星雲我們也可以看見百億年前太陽誕生的情景,也看到了太陽的最終結局。


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