ai换脸 刘亦菲 天地中的倚势凌人,顶级掠食者有多凶猛
上回“千新星”那期里说到,双星系统中质料较大的那颗恒星在终末的红巨星阶段可能会被伴星吸走物资,但是当它阅历了超新星爆发变为中子星后,反而又运转吸积伴星的物资。有东谈主会有疑问:和先前恒星比拟中子星的质料不是变小了吗ai换脸 刘亦菲,为啥引力更强了呢?
要津在于这里的“吸”指的是“吸积”而非“迷惑”。“吸积”吸的是伴星身上的物资,不是把伴星所有这个词给吸了过来。而把对方身上的物资剥离掉,这个靠的是潮汐力,而非单纯的引力大小。
潮汐力这个名字来源于地球上的海洋、河流受到月球的引力影响而产生的潮汐表象。但是潮汐力固然是由引力引起的,但它指的不是某一种力,而是一种引力差。由于处于引力场中的物体各部位受到的引力大小并不换取,是以它会对物体产生撕扯效用,当各部位的引力差实足大时物体就会被扯破。
普通说扯破天体的洛希极限就和潮汐力关系。那为什么站在地球上的东谈主没被撕碎呢?主要因为东谈主的个头太小了,以地球的范围作用在东谈主体的引力梯度没那么大。在如斯小的表率上,组成东谈主体的分子间作用劲要强得多得多。
也便是说,能否被扯撤废了看潮汐力外还要看谁的结构更强。毕竟力的作用是相互的,就像一个土块和一块石头,面对相似的力时显然土块会来源判辨。同理,当蓬松的恒星面对概括的中子星时,无论谁的引力大,被判辨的细目是恒星。
是以脉冲星吸积伴星的场景一般是一颗脉冲星一边围绕着恒星转圈,一边从恒星上吸走物资,就像一只虫子绕着圈地小数点啃食苹果一样,即所谓的“蚕食”。别说是恒星,便是相似是概括星的白矮星,在面对中子星时也唯有被蚕食的份儿。
像极了天然界中的倚势凌人,关于天地中的天体它们也相似罢职这一规则。
在恒星眼前,行星时时只可看恒星的神采行事。行星越是围聚恒星,恒星名义的行径对行星的影响就越大。所谓“伴君如伴虎”,恒星凡是来个耀斑或日冕物资抛射,就会对身边行星的大气层产生平直影响。要是碰到红矮星这种脾性纳闷的主,所有这个词行星大气可能齐保不住。如果行星再围聚点儿,我方被烤化挥发以致是平直拉扁撕碎齐有可能。哪怕终末恒星如故变成了一颗小小的白矮星,它对周围天体的要挟依旧不减。
2022 年 2 月,一篇发表在《天然》上的著述中,磋磨东谈主员通过钱德拉 X 射线千里镜在一颗白矮星(G29-38)的大气层中发现了重元素的浑浊陈迹。
咱们知谈,白矮星看成小质料恒星的残缺主要由碳、氧组成,而其大气层更是由薄薄的氢或氦组成。但是在本该由轻元素组成的大气层中,磋磨东谈主员却探伤到了氧、镁、硅、铁等重元素,这意味着很可能有岩质天体葬身于此。
磋磨东谈主员揣摸,一些行星可能在白矮星的潮汐力作用下被撕碎,最终落入了白矮星的吸积范围,在周围造成了一个碎屑盘。而这颗白矮星的名义温度格外的高,接近 10 万度,是一般白矮星的 10 倍。那些落入白矮星的碎屑,跟着高温的大气层激勉出浓烈的 X 射线,最终被咱们捕捉到。
无专有偶,另一组磋磨团队随后在另一颗白矮星(G238-44)上也发现了雷同表象。而从它身上东谈主们似乎看到了 50 亿年后咱们太阳系的结局。
磋磨东谈主员通过哈勃以过甚他多台千里镜对这颗白矮星进行了光谱分析,发现它的大气中重元素无论是丰采照旧比例齐与地球雷同。这意味着它正在吞吃类地行星或者雷同的卫星、小行星等碎屑。
当它照旧红巨星时,就如故吞吃掉了离它较近的行星。当成为白矮星后,原来的行星系统会在剧烈扰动下变得交集,围聚它的行星将会被扯破成巨额的碎屑,成为像小行星带一样的碎屑环。这些小行星或碎屑跟着白矮星的吸积,不休向白矮星周围的气体尘埃盘跌落,最终落入白矮星名义。而关于距离较远的行星和彗星带来说,很长一段时候内它们大要是安全的。但是夷戮经过一朝开启,综合吧终将有一天它们也不行幸免地会成为白矮星的盘中餐。
可见在太阳系这么的行星系统中,白矮星险些便是天体食品链的顶层。就算位于的是一个双星系统,只须驾驭的伴星还停留在巨星阶段,白矮星就不错落拓地对其进行蚕食。
不外由于对方体量实在太大,暴饮暴食的白矮星可能会濒临一个问题,便是吃不下。对白矮星来说“吃不下”但是个大问题,因为进食经过一朝开启停是停不下来的,有若干吃若干,直到向上本身承受极限。
依依色情如果白矮星的进食经过不是很快,那么当吃到一定时候,它吸积来的氢会在其名义以失控的花样发生聚变反映,于是吸积的物资被再行喷发出去,就像吃得太多完了把我方给吃吐了,这种表象被称为新星爆发。
但是如果白矮星吃得相配快,一下子向上了 1.44 倍太阳质料(也便是钱德拉塞卡极限),那么它的中枢就会延续向内坍缩,里面的核聚变被再行燃烧,最终以热失控的花样向外开释出雄壮能量,就像一下子吃太多平直把肚皮给撑爆了。这种自内而外的热核爆炸对白矮星来说是废弃性的,最终它将被炸得奋不顾身,这种表象被称为 Ia 型超新星。
虽说白矮星位于食品链的顶层,但它也有天敌,比如之前说的中子星。当白矮星遭逢中子星,凭借更为概括的中子简并态,中子星能够对白矮星进行剥离和吸积,平直把对方左迁成我方的一颗行星。具体之前“脉冲星行星”那期里咱们如故说过,这里就不赘述了。
那中子星有莫得天敌呢?天然有,它便是全天地最恐怖的超等无敌终极引力怪兽、能够吞吃一切的确凿顶级掠食者 —— 黑洞。
固然当今除了引力波外还莫得平直不雅测到过黑洞并吞中子星的经过,但在 2022 年 7 月,一篇发表在《物理学挑剔 D》上的著述中,磋磨东谈主员通过计较机集群模拟了黑洞与中子星的合并经过。
为了模拟中子星被黑洞潮汐力扯破的情形,磋磨东谈主员将黑洞质料设定在了 5.4 和 8.1 倍太阳质料,中子星设定为 1.35 倍太阳质料。
通过模拟不错看到,当合并一运转,在几毫秒内中子星就蓦地被黑洞撕碎(图中白色部分),其中 80% 的物资立马被黑洞吞吃。在随后的 10 毫秒,其余的物资造成了一个单臂的螺旋结构,部分物资被甩了出去,剩余的 0.2~0.3 个太阳质料在黑洞周围造成了一个吸积盘。跟着吸积盘的物资向黑洞跌落,黑洞的南北极迸发出浓烈的电磁放射和物资喷流,这将可能出现片晌的伽玛射线暴。从中子星被扯破到黑洞将其透顶吞吃,所有这个词经过也就 1~2 秒的时候,可见黑洞不愧是确凿的顶级掠食者。
讲究一下,在天地的天体食品链中,行星、卫星、小行星以致包括恒星,它们就像植物一样位于食品链的最底层,白矮星呢则是以“植物”为食的“食草动物”,而中子星更是有问必答的“杂食动物”,是以…… 黑洞你以为会像什么呢?
本文来自微信公众号:Linvo 说天地 (ID:linvo001),作家:Linvo
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