我們在夜空中看到的星星是否有的已經死亡?
宇宙就在那裡,等著你去發現。當我們眺望宇宙時,我們也在回顧過去。光在浩瀚的宇宙空間中以有限的速度傳播,如今許多到達我們眼中的光已經完成了成千上萬光年的旅程。另一方面,每顆恆星的壽命也都是有限的。最短命的恆星可能總共只能活100萬到200萬年,其他恆星的壽命則可達數十億到數万億年。
在地球的理想條件下,大約有9000顆恆星可以用肉眼看到。最近的是半人馬座α星,距離我們4.3光年。最遙遠的是仙后座V762,大約有16000光年之遙。絕大多數已經存在的恆星都是質量較低、壽命較長的恆星,但最亮也最容易看到的是巨星和超巨星。
巨星是一類晚期恆星,在演變成超新星或行星狀星雲後不久就會消亡。超巨星是最短命的恆星,其總壽命不到1000萬年。
一些可能已經死亡的恆星包括:
·參宿四;
·船底座海山二星;
·角宿一(室女座α星);
·飛馬座IK。
然而,這些恆星累積起來的死亡機率很低,即使是一顆恆星已經死亡的機率也不到1%。幾乎可以肯定,我們能看到的每一顆恆星都還“活著”,這就打破了天文學中最流行的傳說之一。
這是在巴基斯坦喀喇崑崙山脈康科迪亞營地(Concordia Camp)拍攝的銀河。經常有報導稱,我們在天空中看到的許多星星已經燃燒殆盡,只是我們還不知道而已。但是,這種說法可能更像是一個傳說,而不是真實的天文學情況。
在21世紀早期,人類已經成功地在繪製出了鄰近宇宙三維空間中幾乎所有的恆星。離我們最近的恆星並不一定是與我們能看到的恆星,因為天體是否可見是由距離和固有亮度共同決定的。
在真空的太空中,所有的光,無論波長或能量如何,都以相同的速度——真空中的光速——傳播。當我們觀察來自遙遠恆星的光線時,這些光已經完成了從源頭到觀察者的旅程。
當我們從地球發出光信號時,它只能以光速傳播。距離地球100光年的恆星需要等待100年才能收到這一信號。同樣地,當我們看一顆100光年外的恆星時,我們看到的是它在100年前的樣子:現在接收到的光就是在那個時候發射的。
哈勃太空望遠鏡拍攝的疏散星團NGC 290,距離地球約20萬光年。當新的恆星形成時,其質量、顏色、亮度和其他屬性都各不相同。最重的恆星將是最明亮的,但壽命最短;最輕的恆星則亮度最低,但可以持續存在數万億年。
太空中發生的許多壯觀事件都來自典型的超新星。超新星的觸發有兩種方式,要么是核坍塌,要么是熱失控(Ia型)。質量最大的恆星可達太陽質量的數百倍,它們的壽命總共只有100萬或200萬年,然後就會耗盡燃料,在這樣一場巨大的爆發中消亡。
我們可以用肉眼看到平面狀的銀河系和少數遙遠的星系,但其中只有幾千顆恆星可以用肉眼識別。根據視力和黑暗情況,如果能同時看到整個天空的話,大多數人能看到6000到9000顆星星。
半人馬座α星包括A和B(左上),與比鄰星(紅圈)屬於同一個三合星系統。這是離地球最近的三顆恆星,它們距離地球4.2到4.4光年。半人馬座α(左)和亮度稍暗但遠得多的鄰居半人馬座β(右)很容易在南方的天空中看到。
對於普通的天文觀測者來說,仙后座呈現巨大的“W”形,十分容易辨認。然而,這個星座實際包含了成千上萬顆恆星,它們的亮度更微弱,在沒有天文設備的情況下是無法分辨的。在所有裸眼可見的恆星中,距離最遠的是仙后座V762,其位置比“W”形的第二個“V”略低。
銀河系中絕大多數的恆星都是低質量、低亮度的M型恆星,即宇宙中的紅矮星。但是,我們用肉眼所能看到的恆星中,相當大一部分是明亮、稀有的恆星,包括O、B、A型恆星,以及紅巨星。
儘管銀河系中絕大多數的恆星都是低質量和低亮度的恆星,但巨星、超巨星和大質量恆星才是最容易被看到的。最亮的紅色超巨星參宿四(獵戶座α星)位於圖的右上方,是由左上方的藍色超巨星演化而來的。
由哈勃太空望遠鏡拍攝的蛋星雲(也稱為RAFGL 2688或CRL 2688)是一個“前行星”星雲,因為它的外層還沒有被中心正在收縮的恆星加熱到足夠的溫度。今天我們見到的許多巨星在外層完全拋離,並在白矮星/行星狀星雲的組合中消亡之前,都會演變成這樣的星雲。
在參宿四周圍,被拋射出來的物質形成了星雲。參宿四的規模就顯示在內部的紅圈中。這種結構類似於恆星發出的火焰,形成的原因是這顆紅超巨星正在向太空釋放其內部的物質。延伸的輻射超過了海王星繞太陽的軌道。參宿四有大約1 / 4000的機率已經死亡。
船底座星雲,左側是其中最亮的恆星——海山二(Eta Carinae)。2005年,海山二被確認為至少是一個雙星系統,也有人推斷它還有一顆較大的伴星。19世紀時,海山二發生巨大的爆發,被誤認為是一次超新星事件,有人認為這可能就是第三顆伴星引起的。天文學家預測,海山二將會變成超新星或極超新星。
歐洲空間局部署的蓋亞太空望遠鏡任務已經繪製了銀河系中超過10億顆恆星的分佈和三維位置,這一數量是有史以來最多的。在蓋亞任務觀測的恆星中,很有可能不止一顆恆星已經死亡,甚至可以說,至少有幾百顆恆星已經死亡。然而,其中大部分是肉眼看不到的,而且與我們的平均距離可能有數万光年。(任天)