铁核形成的那一瞬间,核心失去能量来源。
引力坍缩,开始。
十倍太阳质量的核心,在亿万分之一秒内,被引力压缩到直径只有几十公里。密度过原子核密度。质子和电子被压在一起,形成中子。
中子星,诞生了。
中子星的密度,是白矮星的亿万倍。一立方厘米的中子星物质,质量高达十亿吨。它的内部,中子被简并压力支撑着,抵抗着引力的进一步坍缩。
形成的一瞬间,中子星的表面温度高达百亿度。它出强烈的x射线和伽马射线,穿透了正在崩解的恒星外层。
但同样的,这光也只持续了不到一亿分之一秒。
因为中子星也在瓦解。
当中子简并压力失效的那一刻,中子星也变成了粒子云。
大麦哲伦星云,一颗沃尔夫-拉叶星
这颗恒星的质量,是太阳的三十倍。
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它是宇宙中最极端的恒星之一。表面温度高达数万度,星风强烈,每秒抛射的物质相当于一个地球的质量。它的生命极其短暂——只有几百万年。
在生命的最后时刻,它的核心已经形成了铁核。铁核的质量,过了钱德拉塞卡极限——那是白矮星能够稳定存在的最大质量,约倍太阳质量。
过这个极限,任何力量都无法阻止坍缩。
引力坍缩,无限继续。
铁核被压缩到原子核密度,中子简并压力形成,但不足以抵抗引力的继续压缩。中子被压碎,分解成夸克。夸克被压缩,继续分解——物理学到这里,已经无法描述生了什么。
总之,一个体积无限小、密度无限大、引力无限强的点——奇点,在一瞬间形成。
奇点周围,形成了一个事件视界。任何东西,包括光,一旦越过这个边界,就永远无法逃脱。
黑洞,诞生了。
这颗黑洞的质量,大约是原来恒星质量的十倍——其余二十倍太阳质量的物质,在坍缩过程中被抛射出去,形成了新星爆。
但爆,也不是本节要讲的故事。
本节要讲的,是这颗黑洞,将成为宇宙中无数黑洞中的一个。
黑洞是熵增的终极产物。它本身,就是无序的极致。事件视界之内,所有物理定律失效,只有引力和奇点。
但黑洞也不是永恒的。
霍金辐射,会让黑洞在极其漫长的时间尺度上蒸。蒸到最后,黑洞也会消失,变成一团均匀分布的粒子。
只是,那个时间尺度太长。在宇宙热寂之前,大多数黑洞还会存在很久。
很久。
【a型新星】
某双星系统,一颗白矮星正在从伴星吸积物质
这颗白矮星的质量,正在缓慢增长。它的伴星是一颗红巨星,不断向外抛射物质。白矮星的引力,把这些物质吸引过来,堆积在自己表面。
质量,一点一点增加。
终于,它达到了钱德拉塞卡极限——倍太阳质量。
那一瞬间,核心的温度和压力达到了碳聚变的阈值。
整个白矮星,在一瞬间同时点燃。
不是从核心向外燃烧,是同时——每一个碳原子核,都在同一时刻和另一个碳原子核融合。这种燃烧方式,在物理学上叫“爆燃”。
爆燃释放的能量,是这颗白矮星过去百亿年释放能量总和的无数倍。
能量无法释放,只能爆炸。
a型新星爆。
爆的一瞬间,这颗白矮星完全被炸碎。它的物质以每秒数万公里的度向四面八方飞散。飞散的过程中,继续生核聚变——铁、镍、钴、钛——所有比铁重的元素,都在这一刻合成。
爆产生的光芒,比整个星系还要亮。
从远处看,一个原本只有微弱星光的小点,突然之间,变得像一颗新星一样明亮——不,它本身就是新星。
那种亮度,持续了不到一亿分之一秒。