遙遠恆星的瓦解事件給太陽帶來變數
在我們生活的社會畢竟上班拿一份工資的人還是多數,不是每一個人都有一番創業並且登上財富排行榜的經歷,儘管在我們的生活圈子中的確有不少念「致富經」的人,他們能夠到海外旅遊、購房,但是,多數人的開支還得「精打細算」,馬雲的阿里巴巴和各大商場也許正是看中了這點,繼「雙十一」之後,舉辦了「雙十二」的「購物嘉年華」,百分之五十的折扣力度足以激發消費者的購物熱情,「圖便宜」的居民把各大商場擠得滿滿當當,打折銷售的火爆景象從線上蔓延到線下,網店和實體店促銷的手段五花八門,匯聚成一股強大的購物潮。本作者在上個周末去「湊個熱鬧」,的確享受了馬雲和商場給予的折扣返利,付出的代價是在商場里被「圍困」了幾個小時。周末加入「便宜購」的潮人、觀看電視版的NBA籃球比賽、和朋友聊聊當「歲月號」沉船事故發生時,已經被停職的韓國總統朴槿惠「去了哪兒?」到中國美院去觀賞學生們用冬天的樹葉綁紮的雕塑,這些都是一些活動的選擇,更好的選擇還有到周邊的景區爬爬山、游游水,讓自己的心情和思緒在自然的山水中「放飛」,杭州的西湖和周邊的很多景點提供了「仁者樂山、智者樂水」的好去處。本作者在科學哲學的思考中雖然提出了「廣義測不準原理」,但是,如何理解和檢驗這一原理?還有很多需要澄清的詮釋,原本打算今天寫一篇有關宇宙中心論與測不準原理的文章,但是,讀了幾篇有關一顆超新星暴的新解釋之後,臨時調整了寫作計劃,在今天的寫作中將「廣義測不準原理」和我們太陽系的命運聯繫起來。臨時確定今日的寫作主題,多少有些「測不準」寫作主題的意味。
天文學家最近在一個遙遠星系中看到了「超級亮光」,它被稱之為ASASSN—15h,原以為這個迄今最明亮的光斑意味著一顆正在爆發的超新星,但是,從幾個天文台收集的觀測數據不能支持超新星暴類型的劃定,最明亮的閃耀應該不是超新星暴引起的,而是一個更加極端和罕見的天文事件。他們認為獨特的天文事件代表了一個快速旋轉的黑洞正在撕裂和吞噬一顆恆星,在黑洞附近經過的恆星由於靠得太近,落入了黑洞的「虎口」。去年,歐洲南方台的天文學家使用超新星全空域自動勘測望遠鏡(ASAS—SN)捕獲到一個事件,他們當時以為最明亮的閃耀事件表示了一種最明亮超新星的爆發,當大質量恆星處於生命周期的終點時以超新星暴的形式結束自己的一生。超級閃亮事件ASASSN—15h的奇特之處是它的亮度比之前的記錄保持者高出了兩倍,在連續閃耀的高峰值期間,它的亮度比整個銀河系輸出的總光度高出了20倍。現在,由以色列的魏茲曼科學研究所和丹麥的暗宇宙學中心等機構組合的一支國際天文團隊對ASASSN—15h事件進行了10個月的觀測和重新解讀,他們認為該事件不可能表示一顆極端明亮的超新星暴,最有可能表明一個快速旋轉的超大質量黑洞摧毀了一顆低質量的恆星。
在距離地球大約40億光年的一個星系中心的超大黑洞以極端引力撕裂了一顆像太陽質量一樣的恆星,天體物理學家將這種景觀稱之為潮汐瓦解事件,天文學家在如此遙遠的星系內發現這種事件是非常少見的。在ASASSN—15h事件中出現的恆星由於被黑洞捕獲,經過引力瓦解,被拉扯成了「義大利麵條」,恆星的碎片發生了碰撞和振動,在黑洞的吸積盤上發出了巨大的光和熱,看起來就像發生了一次非常明亮的超新星暴,實際上,這顆被拖進黑洞的恆星沒有足夠的質量演變成一顆超新星。天文團隊使用了地面和太空的兩類望遠鏡,包括歐洲南方台非常大型的望遠鏡和新技術望遠鏡、哈勃太空望遠鏡,加上其它天文台的觀測結果,他們可以判定這一事件的確表示了潮汐瓦解,而不是一種超明亮的超新星暴。國際聯合的天文團隊在該事件的發生空域看到一個紅色的、大質量和「消沉的」的星系,如果該事件表明了一個超新星暴,那麼這種超明亮的超新星通常發生在一個藍色的、恆星積極誕生的矮星系。
聯合天文團隊的成員認為非旋轉的超大質量黑洞不能解釋他們提出的潮汐瓦解事件,這種事件應該由旋轉的超大質量黑洞引起。ASASSN—15h事件所在星系的質量只有我們太陽的1億倍,這種質量的黑洞通常不能瓦解在它的視界附近經過的恆星,除非它是一個特別類型的、比如說快速旋轉的黑洞。如果是旋轉的黑洞、或天文學家稱之為的科爾黑洞,那麼由於黑洞質量小帶來的限制不能成立,潮汐瓦解事件就會發生。儘管《自然》雜誌發表了以色列魏慈曼科學研究所和哥本哈根大學尼爾斯·波爾研究所的天文學家為主要成員所發現的成果,但是,他們也承認不排除其它解釋的可能,對於如此明亮的閃現和能量的釋放而言,最好的解釋是一次潮汐瓦解事件。ASASSN—15h事件不是一次超新星暴,還因為目前的天體物理理論不能解釋在事件中出現的一系列爆發,爆發機制和釋放的能量含有未知的神秘性,天文團隊尋求了一種不同的解釋方式。
黑洞以引力的潮汐瓦解作用撕裂和吞併在它周圍「漫遊」的恆星,天文學家在以前的觀測和研究中已有發現,此次發現的ASASSN—15h事件藉助了歐洲南方天文台和哈勃太空望遠鏡的幫助。我們在最新發布的成果中能夠看出一些爭議,在更大的可能性上,這是一次星系中心超大質量黑洞引起的潮汐撕裂事件;在更小的可能性上,這是一次超明亮的超新星暴事件。如果是黑洞撕裂和吞噬一顆周圍恆星的事件,那麼根據「等效原理」,我們的太陽和太陽系存在同樣命運的可能。本作者在「廣義測不準原理」的分析文章中專門討論了地球和太陽未來的結局,地球和太陽的演變遵循了一般的路徑,在大約50億年之後,太陽將消耗大部分的氫燃料,由於開始燃燒外層的氫燃料而發生膨脹,太陽紅巨星的膨脹會依次吞沒水星、金星和地球的軌道,甚至最終會吞沒土星的軌道,太陽轉換成紅巨星的過程在數百萬年、也許需要20億年才能最終轉換成一顆白矮星,天文學家目前不能確定我們的地球最終是在太陽紅巨星的吞沒下消亡,還是在太陽白矮星的潮汐瓦解作用下撕毀。現在,地球和太陽的演變除了遵循一般的路徑,還存在特殊的演變方式,不排除銀河系中的黑洞捕獲地球和太陽系的可能。儘管天文學家從未在太陽系的附近發現任何黑洞活動的影子,這並不表明太陽不會「漫遊」到一個「潛伏者」的黑洞附近。在銀河系中同樣存在質量大小不一的黑洞,天文學家對這些黑洞的活動軌跡知道得很少,未來將會知道得很多,現有的天文認識水平形成了「廣義測不準原理」發生的一個原因。
我們可以提出這樣的問題:宇宙中究竟有多少顆恆星和行星會遵循正常的、一般的演變路徑?在生命周期的最晚期實現「正常死亡」。究竟有多少顆恆星和行星遵循非常規的、特殊的演變路徑?在生活周期的某個階段出現「非正常死亡」。應該說天文學家目前還沒有找到解決這一問題的答案,根據「廣義測不準原理」,目前的天文認識水平不能給出確定的解答。我們能夠確定的一點是:根據「等效原理」,在ASASSN—15h事件中發生的恆星瓦解、碎片撞擊、墜落到超大質量黑洞、在黑洞視界以外發出巨量光和熱的景觀同樣適用於星系中的其它恆星和行星,地球和太陽也不例外。幸運的是,我們的地球家園和提供光合作用的太陽距離銀河系的中心和邊緣都非常遙遠,在太陽系的周圍從未發現大質量的黑洞,離我們最近的恆星也有數光年之遙。我們不必抱怨人類安居在一個「藍點」的地球,不能到最近的另一個宜居行星上去「登門拜訪」,我們遠離了黑洞、恆星、空洞,甚至遠離了那些我們渴望認知和交流的「外星人」,很幸運的卻是我們處在一個十分安全的空間距離上。只要太陽避免「非正常死亡」的情形,人類和地球就可以按正常的演變路徑無比漫長地存續下去。
2016-12-13
(Black hole collapsing stars events will not affect our sun)
※引力波揭示質能轉換的新形式
※恆星大多潛伏在星系間的「空白地帶」
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