除了氢和氦,氧也很活跃,遇到硅之后,就形成了二氧化硅。而二氧化硅是制造玻璃和形成尘埃的主要成分。如果遇到合适的条件,尘埃就会冷却聚集,慢慢变大,最后变成第二代及以后的恒星或行星,比如地球。“在宇宙中,这个过程非常普遍。”邓李才表示。二氧化硅约占地壳的60%。从某种程度上讲,地球上的二氧化硅是远古恒星的“遗物”。
在观测中逐步验证理论预言
硅元素在恒星演化中生成,这一观点的理论解释已经比较成熟,但观测起来有困难。“因为观测时,需要这种恒星是大质量恒星,质量至少是8个太阳质量,甚至到超过100个太阳质量。”
大质量恒星演化晚期,元素合成至铁后,内部将不再通过热核反应产生新能量,巨大的引力使整个星体迅速向中心坍缩。一种结局是将中心物质都压成中子状态,形成中子星,质量更大的核心甚至塌缩成为黑洞。
大质量恒星都是以爆发为Ⅱ型超新星结束它们的一生。邓李才告诉记者,一般而言,大质量恒星超新星爆炸会把大部分或者全部物质抛射进入太空,最终留下中子星或黑洞,具体情况视恒星的初始质量和物理状态而定。
但是,大质量恒星在宇宙中很少。“宇宙中大多数恒星爆发为Ⅰa型超新星,它们的前身是双星中的小质量恒星,原因是小质量恒星在形成时就比大质量恒星比例高。在超新星爆炸时,小质量恒星(比如双星系统中的白矮星)跟大质量恒星抛出去的物质并不一样。这就给观测硅元素的诞生带来难度。”邓李才说。
其实这就好比探测暗物质。邓李才说:“理论上来看,宇宙中存在暗物质,但我们还无法探测到。也许暗物质的相互作用会发出某种辐射,科学家们常常通过探测理论预言的辐射去探测暗物质。”
观测硅元素也是如此。“理论上讲,通过恒星演化可以预测硅的产生甚至可以预言硅的产量。而这次研究观测到超新星遗迹中的硅元素,是对以往理论的证明。”邓李才告诉记者,宇宙中有很多不确定性,通过观测可以有新发现,也可以排除一些理论假说。
需要注意的是,恒星爆炸并不是直接产生玻璃,而是产生制造玻璃的材料。“当我们沿着人行道走或踏上沙滩,都在与数百万年前燃烧的爆炸恒星制成的材料相互作用。”海莉·戈麦斯说。
实习记者代小佩
尽管宇宙中有亿万颗恒星,但像太阳这样孤星系统也不多。绕着太阳运动的行星虽也不只地球一个,但到目前为止,只发现地球上存在着生命。地球,是人类的摇篮;地球,是人类的家园。
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