星系演變

星系演變

星系是天文學研究浩瀚宇宙天體的一個名詞,星系起源一次宇宙大暴炸,歷時三分鐘,又經過38萬年後演化成現代的星系。星系、星團有無數個,銀河系就包括在其中。組成銀河系的主要是恆星、行星、星雲。恆星大約有三億顆,而恆星是發光發熱星體,發光發熱靠的是裂核反應,譬如:太陽就是一顆恆星,它的化學成份由氫、氦和少量的金屬等組成,燃燒的是氫,燃燒完後暴漲為紅巨星,最終變成為白矮星。天文學家通過計算估計太陽從現在到白矮星的時間,約為五十億年。又依據印度科學家錢德拉塞克的【中子星】的理論,大於1.4倍太陽的恆星會變成【中子星】,中子星演化到最後,就可能變成【黑洞】。黑洞的暴炸,稱之為【超新星爆發】。也可視為星系的演化。星系演變是具有周期的,星系演變的一個周期大致分為休眠期,混亂期,穩定期,衰亡期。(希考北師大天文系何香濤的《天文學概論》講座課件,或中國科學院、院士席澤宗撰寫的《恆星》)。再參考宇宙大爆炸示意圖。

休眠期,混亂期,穩定期,

休眠期

在這個時期,星系存在形式為“黑洞”,此時的“黑洞”稱為“中黑洞”。由於“中黑洞”的質量與星系同級,所以它具有超強的吸引力,以致於包括光在內的所有物質都無法擺脫它的束縛。“中黑洞”不斷吸收從太空射來的粒子,隕石,天體,使它們的物質和能量轉化為“中黑洞”的物質和能量,使“中黑洞”的質量和能量不斷變大。由於“中黑洞”的外部溫度極低,所以吸收來的能量慢慢傳遞進入黑洞的內部,在黑洞的中心區域積累起來,使黑洞內部的溫度可以達到超高值1X10(+32)度,甚至更高。在這樣的溫度下,黑洞內部大量裂變成微微子,形成一種能量密度極高的“超能物質”(能密可達1X10(+34)焦耳每立方米)。這樣就形成了外部和內部兩個區域。內部是超高溫的具有爆炸能力的“超能物質”;外部是低溫的具有抗暴能力的外殼。隨著黑洞不斷吸收能量,外殼的內表面不斷的裂變,外殼會不斷的變薄,其抗暴能力會慢慢變小。當內部裂變層的爆炸能力超過了外部的抗暴能力時,這顆黑洞就會爆炸了。此時休眠期結束,進入了混亂期。“中黑洞”進入混亂期還有一種方式,就是它和另一天體相撞,使外殼的抗暴能力驟減而發生爆炸。

混亂期

爆炸產生了超高溫,超高壓,超輻射的宇宙環境,並且外部爆炸以後,變成了小顆粒(說它是小顆粒是相對“中黑洞”而言,其實它的質量和恆星質量同級)。這些小顆粒一方面攜帶部分超能物質奔向太空,一方面在爆炸形成的超高溫條件下迅速裂變膨脹成為大氣體球。這些大氣體球是恆星的初級形態,叫做中恆星。由於此時的中恆星間的距離很近,在外層空間看起來就像連在一起一樣。爆炸後,有一部分超能物質由於沒有足夠大的速度最後縮合形成一顆質量較大的中心天體。這一天體也是恆星的初級形態,叫做造恆星。由於中恆星克服各種引力作用,所以恆星的速度會慢慢減小,星系的形狀大體形成。
在這一時期,存在優勝劣汰的原則。那些不適合的恆星將會重新吸回中心天體中。

穩定期

這個時期星系的形狀穩定。由於恆星所攜帶的能量不同,所以恆星的存在時間長短也不相同,那些能量少的恆星會先變成黑洞。所以在此時期的演變是以恆星為基本單位進行的。

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