最耀眼的死亡

眠眠

2016年1月。北京大學(xué)的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆極度“燦爛奪目”的星體，為什么這樣形容呢？因?yàn)樗牧炼仁翘柕? 700億倍之多！它照亮了周圍數(shù)十光年以內(nèi)的全部星空，在它的光芒之下，連宇宙中亙古長夜的黑暗，都被驅(qū)散得無影無蹤，這種星體，有個(gè)與其相配的酷炫名字，叫做“超新星”。

超新星是什么？

超新星的名字來源于拉丁文“SuperNova”。當(dāng)時(shí)西方的天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)星空中忽然顯現(xiàn)出一顆極為明亮的星星，而此前卻從未見過，便以為它是新近形成的，于是命名為新星。而超新星，則是比新星更加明亮而稀少的存在。于是，便在新星前又加上了“超”字來修飾。

這一看法后來被證實(shí)是錯(cuò)誤的。這些“新星”和“超新星”，原本只是些普通的恒星，數(shù)百億年的漫漫時(shí)光里，它們都默默無聞地徜徉于蒼穹之中。然而，當(dāng)它們即將走到生命的終點(diǎn)時(shí)，卻會爆發(fā)出驚天動地的能量，仿佛一生的寂寥，都于此刻盡情綻放。它們死亡之前的劇烈爆炸，會持續(xù)幾周到兩個(gè)月的短暫時(shí)間，然后才漸漸寂滅。這短短的時(shí)間里，超新星所釋放出的能量，可以和太陽終其一生產(chǎn)生的能量總和相媲美。

在爆炸中，超新星自身幾乎全部的物質(zhì)都會被加速到光速的十分之一左右，像火山爆發(fā)一樣噴薄而出。這種噴射出的星際物質(zhì)，形成一種輻射波，最終會轉(zhuǎn)變?yōu)橛膳蛎洑怏w和塵埃所構(gòu)成的殼狀結(jié)構(gòu)。距離太陽6 000光年的蟹狀星云，就是這樣的產(chǎn)物，它們也被稱為超新星遺跡。這些絢麗多彩的星云，如同超新星的墳?zāi)挂话悖肋h(yuǎn)埋葬著它們殘存的遺體。

超新星爆炸的真相

為什么超新星在死亡之前，會激發(fā)如此劇烈的大爆炸呢？讓我們從一顆正常的恒星開始說起。如同太陽一般照耀萬物的恒星所散發(fā)出的光和熱，通過核聚變反應(yīng)，恒星內(nèi)部的氫元素不斷變?yōu)楹ぴ亍＿@樣的反應(yīng)會不斷釋放出光子，光子產(chǎn)生的光壓和恒星的引力相互抵消，讓恒星能夠保持相對的平衡和穩(wěn)定。

當(dāng)一顆質(zhì)量足夠大的恒星走到生命末期時(shí)，“衰老”的它無法再產(chǎn)生足夠的熱核反應(yīng)了。此時(shí)的它就好像忽然熄了火一樣，失去了光壓，再也沒辦法支持本身的龐大質(zhì)量。于是，在自身引力的作用下，“老恒星”開始迅速地坍縮，最終變成一顆密度巨大的中子星，或者是比中子星密度更高的存在——黑洞。而坍縮的過程中，“老恒星”外層的物質(zhì)高速向內(nèi)核運(yùn)動，最終撞擊在堅(jiān)硬無比的內(nèi)核上，又被猛烈反彈出去，從而產(chǎn)生驚人的大爆炸。“老恒星”也就變成了光輝奪目的超新星。

古人也見過超新星

公元1054年7月4日，金牛座一顆超新星爆炸產(chǎn)生的光芒，經(jīng)歷了6 000多年之后，終于抵達(dá)遙遠(yuǎn)的地球。天宇之上，出現(xiàn)了一顆竟然比月亮還要明亮的星星，它就像一座忽然點(diǎn)亮的燈塔，照耀著宋朝的夜空。這顆星星存在了兩年時(shí)間，又忽然消失了。然而它并沒有被人們遺忘，北宋的欽天監(jiān)官員記載了超新星的存在，并留存在史書《宋會要》之中：“至和元年五月，晨出東方，守天關(guān)，晝見如太白，芒角四出，色赤白，凡見二十三日。”就在同一時(shí)期，北美的印第安人也同樣觀察到了這一現(xiàn)象，并記錄在壁畫上。

然而，這并非是世界上最早的超新星歷史記錄。早在公元1 85年的東漢，當(dāng)時(shí)的天文學(xué)家們就敏銳地觀察到一次超新星爆發(fā)過程，并對此做了詳細(xì)的記錄。他們將“超新星”命名為“客星”，意為做客而來，散席而去。這是人類歷史上，最早一次對超新星爆發(fā)所留下的文字記錄。

黑夜中最閃亮的“刺客”

今年1月，中國天文學(xué)家所發(fā)現(xiàn)的那顆超新星，被正式命名為“ASASSN-151h”。因?yàn)榭崴啤按炭汀币辉~的英文“Assassin”，天文學(xué)家們將它昵稱為“刺客”。“刺客”誕生所引發(fā)的爆炸，是人類有史以來觀測到的最猛烈的一次。它的爆炸強(qiáng)度，甚至是普通超新星的200多倍。它所產(chǎn)生的亮度，是之前超新星最高亮度紀(jì)錄的2倍，是太陽的5700億倍，比整個(gè)銀河系所有星星的亮度加起來還要亮20倍。

可是，如此璀璨的一顆星星，以前為什么沒有被人肉眼看到過呢？這是因?yàn)樗挥谟钪娴纳钐帲嚯x地球?qū)嵲谶^于遙遠(yuǎn)，達(dá)到38億光年之多。它就像一臺功率駭人的巨型探照燈，卻因?yàn)閿[放得太遠(yuǎn)，最終被無盡宇宙塵埃所遮擋，黯淡了光芒。為何“刺客”會如此耀眼呢？科學(xué)家們推測它的前身是一顆體形巨大的恒星，質(zhì)量超過太陽100倍以上。如此一個(gè)龐然大物，才會在壽終正寢前轟然爆發(fā)出這樣驚人的能量。

超新星帶來了什么？

千萬不要以為超新星的出現(xiàn)只是一場猛烈異常的爆炸而已，在這場“宇宙級”視覺盛宴的同時(shí)，也給人類帶來深遠(yuǎn)的意義。超新星是產(chǎn)生部分重元素的主要來源。所謂重元素，是指一切比氧原子量更大的元素，比如氟、鋁、硅、金、鉛等元素。這些重元素中，比鐵輕的元素，是通過恒星日復(fù)一日的核聚變完成的；而比鐵重的元素，99%都是在超新星爆發(fā)時(shí)的核合成中形成的，比如钚、鈾、锎等放射性元素。超新星就像一個(gè)巨大的熔爐，把輕元素融合成質(zhì)量更密集的重元素。

這些重元素中，鐵元素所占的比例是最高的，因?yàn)樗幱诤司圩兒秃撕铣傻姆纸琰c(diǎn)。在超新星爆發(fā)時(shí)，數(shù)量巨大的鐵元素四散噴射，如同一顆顆巨型鐵子彈，向著周遭進(jìn)行“無差別攻擊”。科學(xué)家認(rèn)為，這些鐵元素在太空中穿梭，最終來到了太陽系，并參與了太陽系行星的最初形成。這也就是說，我們地球的內(nèi)核，那個(gè)磁力巨大的鐵核心，也極有可能是源于某顆超新星爆發(fā)的產(chǎn)物。

咱們說了這么多，你一定對超新星產(chǎn)生興趣了吧？其實(shí)在地球上，就可以憑借望遠(yuǎn)鏡等工具觀察到它們的遺跡。趁著一個(gè)晴朗的夜晚，去遠(yuǎn)離城市光污染的鄉(xiāng)村，尋找南天方向的金牛座。先找到金牛座的牛角頂端那顆亮星，再順著它向北望去，你會發(fā)現(xiàn)一團(tuán)若隱若現(xiàn)的云霧狀光芒。這便是赫赫有名的金牛座蟹狀星云，也就是北宋時(shí)人們所發(fā)現(xiàn)的那顆超新星的遺跡。

仰望這超新星壯烈死亡后的殘骸，不禁讓人想起辛棄疾的那首《水調(diào)歌頭》：“萬事幾時(shí)足，日月自西東。無窮宇宙，人是一粟太倉中。”

（責(zé)任編輯：司明婧 責(zé)任校對：曹偉）