第四回(38万年~3亿年后)积沙成塔恒星起于幽暗鲸吞牛饮黑洞照亮乾坤(下)

2021-07-08 05:05豌豆皮
科学Fans 2021年6期
关键词:类星体吹泡泡星系

豌豆皮

上回书说到,随着恒星之间“吹泡泡大赛”宣告结束,宇宙也从中性状态重新回到电离状态,这段时间被称为宇宙的“再电离时期”。

第一代恒星老祖先活得都不长,早在“吹泡泡大赛”结束之前很久就已经燃尽了生命。因为恒星的寿命是随着质量增加而缩短,太阳这种大小的恒星寿命是一百亿年,几百倍太阳质量的恒星最多只能活上几百万年。它们在有限的生命中盡情地燃烧自己,为宇宙带来了最早的金属元素,给下一代恒星的诞生奠定了基础。金属元素对恒星来说非常重要,有了它们,恒星就能更高效率地进行核聚变。所以第二代恒星的形成不像第一代那么艰难,也能够在比较小的质量上点燃自己。

黑洞合并的直接后果,是在早期星系的中心盘踞着巨大的黑洞,它不断争抢着星系中的气体物质,同时把吞下的一部分质量直接转化为能量。黑洞的这种质能转化,在星系的中心形成了极度明亮的光源,明亮到几十亿甚至几百亿光年之外的我们都能看到。最早观测到这些超亮“怪胎”的时候,因为它们看上去像一颗黯淡的恒星,天文学家给它们起了个名字叫“类星体”。它们是活跃的星系核心,代表着星系成长过程中一些必经的阶段。最早的类星体在宇宙诞生后7 亿年就已经出现,最年轻的也出现在几十亿年前。黑洞是类星体的发动机,它驱动着星系核发出明亮的光芒,同时又影响着周遭恒星的形成和星系的演化。

巨星们留下的另一件“遗产”是黑洞。由于最早的恒星总是诞生在宇宙中密度最大的区域,黑洞的周围有着充足的物质,可供它们大口大口地吞噬,让自身迅速成长。同时,黑洞们彼此之间还会相互融合,合并成更大的黑洞。两个黑洞的融合和两颗水滴的融合过程差不多,先是彼此挨挨碰碰,然后边界逐渐融合,最后形状重新变得圆润,完全看不出之前两个水滴的轮廓。

星系传奇的序幕已经拉开。在星系的内部,恒星们不断地诞生、死亡,向星际空间贡献出新的物质;星系彼此之间互相碰撞、融合,才让我们今天看到的星系呈现出种种不同的形状。宇宙的演化过程从第一代星系诞生起才真正开始,各种奇妙而复杂的事件和谜团也纷纷登场。这正是:

恒星常有代谢,黑洞必成老饕;

星系成群结伙,宇宙暗织丝绦。

欲知那类星体到底如何,且听下回分解。

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