科学家首次观测到恒星爆炸 形成巨型黑洞(图)

腾讯科技讯 据美国《科学日报》报道，近日，魏兹曼科学研究所和圣地牙哥州立大学的科学家首次观测到一颗大小是太阳50倍的恒星爆炸景象，当科学家继续追踪这次超新星爆炸事件时，他们发现大多数恒星质量都会自行坍塌，最终形成一个巨大的黑洞。

人类首次直接观察到一颗巨大的恒星爆炸时所出现的情况

虽然爆炸的恒星－超新星－可以通过高技术研究卫星或肉眼观测到所发生的一切，但是没有人直接观察过一颗巨大的恒星爆炸时所出现的情况。魏兹曼科学研究所物理学系的阿维沙依·盖尔·亚姆和(Avishay Gal-Yam)博士和圣地亚哥州立大学的道格拉斯·伦纳德（Douglas Leonard）教授最近发现并估算了一颗濒临爆炸的巨大恒星质量，观察它爆炸的全过程及最终结果。他们的发现已经在《自然》杂志上发表，并且符合质量是太阳几十倍到数百倍的恒星最终是以黑洞的形式结束生命的理论。

恒星从诞生的体积和“能场”都注定了它的死亡。“能场”是恒星生命过程中发光的能源。包括太阳在内的所有恒星都是由氢核子与氦核子在内核的高温高压作用下发生熔合提供燃料。一个氦核子的质量比四个氢核子的总质量稍轻，从爱因斯坦的物质与能量转换公式中（E=mc2），我们可以知道，恒星损失的质量将以能量的形式释放出去。

像太阳大小恒星在他们将燃烧完他们的氢原子时，它们会在相对平静的膨胀过程中消耗殆尽，但是一颗大小是太阳的8倍或者更大的恒星，它的死亡过程就发生了戏剧性的变化。当它们耗尽氢原子后，核子融合仍在继续，在恒星的不同层次上产生更重的元素。当这个过程发展到一定程度，恒星的核就会变成铁，另外一种现象随之产生了，在恒星内核的高温和高压作用下，铁核子分裂成质子和中子。同时，这个过程会导致恒星内核和内核外层向内坍塌，将剩下的恒星原料迅速释放到宇宙中，形成明亮的闪光。

一颗超新星在几天内释放的能量比太阳在一生中释放的所有能量还要多，而且爆炸形成的亮光在距离它数百光年的地球上都能看到，即使是在白天也同样如此。虽然超新星的外层发出的耀眼亮光照亮了宇宙空间，但是恒星的内核还会进一步向内塌陷。不断的坍塌产生非常强大的引力，在这样强大引力的作用下，使得质子和电子结合形成中子，这颗恒星核从周长是10000公里的球体减小到周长仅为10公里的球体。许多这种恒星材料的质量和整个地球的质量差不多。科学家表示：当那颗正在爆炸的恒星质量是我们的太阳的20倍或者更多时，所产生的引力非常强有，即使是光波也无法逃脱。因此人们是无法看到这样一颗恒星——黑洞。

　到目前为止，在科学家所测量的恒星中，没有一颗的质量超过太阳的20倍。当时，盖尔·亚姆和伦纳德现正在利用夏威夷莫纳克亚山上的凯克望远镜和哈勃太空望远镜观察太空中的一个特定区域——超新星SN 2005gl，该超新星起初以螺旋状星云团星系NGC 266在2005年10月被发现。他们确定这是一颗即将发生爆炸的恒星后，通过计算，他们发现该恒星的质量大约是太阳的50到100倍。通过对其进一步观察，他们发现，在爆炸过程中，这颗恒星只有一小部分质量流失。盖尔·亚姆表示，由于引力增大，大部分材料都被吸进坍塌的内核里。事实上在稍后拍摄的这个区域的照片中，该恒星似乎已经消失。换句话说就是，这颗恒星已现在经变成一个密度非常大的黑洞，即使光线也无法照射出来。