大约135亿年前,也就是宇宙大爆炸3亿年之后,宇宙中的某个不起眼的角落里,开始聚集大片的星际云,星际云的主要成分是氢。
星际云在重力的作用下开始向内聚集,质量越来越大,从而吸引周围更多的星际云,结果就像滚雪球那样,大片的星系不断向中心聚集,在巨大的压力下,星际云中心温度越来越高,达到1000万度的临界点时,就会上演一个重大事件:核聚变,第一颗恒星就这样诞生了!
第一颗恒星的诞生对于宇宙来讲意义重大,不但照亮了宇宙,更为以后丰富多彩的世界打下坚实基础。
恒星诞生之后,世界开始不再单调,不仅仅是因为恒星会因为核聚变发出五彩斑斓的光,更是因为核聚变的过程会产生各种重元素。
我们都知道,恒星核聚变其实就是氢聚变成氦的过程。不过随着氢燃料一点点减少,恒星的核聚变也会慢慢发生变化。一旦氢燃料燃烧完毕,氦元素会继续聚变下去,聚变成更重的碳,然后是氧,氖,直到铁元素。
整个过程表现出来就好像洋葱一样,中心是最重的铁元素,外层是更轻的元素。
而恒星之所以能保持数十亿年的稳定,也主要是因为两种力量的平衡。核聚变产生的外推力,还有自身产生的向内的重力。
如果这两种力量的平衡被打破,对于恒星来讲会是毁灭性的,那将意味着恒星的终结。
而聚变到铁元素之后,就是这两种力量的平衡被打破的开始。一旦恒星聚变到铁元素,核聚变就戛然而止了,为什么?
因为铁元素是最稳定元素,它的比结合能最高,比结合能就是把一个元素的核子分开的能量除以核子数。
在铁元素之前的元素核聚变过程都会释放能量,而铁元素聚变不但不会释放能量,反而要吸收能量。
所以,当恒星聚变到铁元素之后,就不会再释放能量了,核聚变也就戛然而止。没有了核聚变,恒星自身的重力就会彻底放飞自我,两种力量的平衡彻底被打破,恒星物质开始发了疯地向内急剧坍缩。
在向内坍缩的过程中,恒星外层物质不断撞击恒星内核,由铁组成的内核,这个过程会产生超级大的能量,足以让铁元素继续聚变下去,形成更重的元素,比如今天我们看到的金银等重元素。
在撞击恒星内核的同时,也会产生巨大的反作用力,把恒星外层物质抛洒到广阔的星际空间,这些外层物质基本上都是比铁更轻的元素,这些元素会成为下一代恒星的原材料。
这个过程其实就是超新星爆发。超新星爆发瞬间会释放出巨大的能量,仅次于宇宙大爆炸瞬间产生的能量。在短短的几秒钟,超新星爆发释放的能量甚至相当于太阳一生释放总能量的几百倍。
超新星爆发的瞬间无比壮阔,但也很悲壮,因为它宣告了一颗恒星的死亡。但这种悲壮的死亡同时也宣告了新生的开始,宣告了又一个轮回的开始。
因为超新星爆发会把各种元素抛洒到浩瀚星际空间,这些元素成为了新一代恒星行星的原材料,比如说我们的太阳就是原始恒星死亡后的原材料形成的,太阳至少是第三代恒星。
同时,超新星爆发后留下的致密内核,里面包含了很多稀有的重元素,比如说金,银,铂,铅等。这些重元素在人类文明发展的过程中发挥着重要作用。
宇宙层面的意义就不说了,那好像距离我们太遥远。我们很多人佩戴的金银首饰,其实时刻都在书写着亿万年前超新星爆发的华丽篇章。我们应该感谢百亿年前原始恒星那悲壮的死亡和超级爆发,让我们有幸见证了那闪闪发光的黄金首饰。
更重要的是,超新星爆发创造了今天我们身边的一切事物!
当然,并不是所有的恒星死亡之后都会上演超新星爆发,只有大质量的恒星可以做到。而像我们的太阳在死亡之后最终会成为白矮星,然后是黑矮星。大质量恒星死亡之后会通过超新星爆发形成中子星和黑洞。
这就是恒星悲壮的漫长一生,它们用上百亿年的历史不断发光发热,哺育着周围的一切事物。而在死亡之后会用尽所有力量发出最后一道光,把自身的物质抛洒到浩瀚宇宙,让它们成为新一代恒星的原材料,继续发光发热,开始又一次的轮回,就这样不断循环下去!