http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2015-02-22
巴人论评：星云碰撞行将结束的典型天体事件 亮度超太阳一千万倍
宇宙中一直存在诸多未解之谜，例如上个世纪70年代科学家们发现的X射线极亮星体（ULX），就一直造成科学家们产生多种猜测而没有统一合理的解释（见如下引述文章《亮度超太阳一千万倍恒星残骸现身 推翻极端物理学认知》）。不过，由于信息不对称，我们也是最近才知道这些我们始终在寻找的极佳例证。我们惊讶之余，不得不做出解释。
星云碰撞发生的尾期特征
在下图中的这个天体正是一大一小俩大星云发生激烈碰撞的晚期。因为碰撞星云很厚密，所以，在星云非碰撞区基本上不会出现大量散发的高能射线，厚密的星云物质完全可以吸收绝大部分高能射线和粒子。因为是两星云碰撞尾期，高能射线和高能粒子溅射进入碰撞区以外的等待碰撞星云中，从而在星云吸收高能射线和高能粒子的过程中必然激发出大量的具有更高穿透力的长波光线——红外光等，所以，我们看到了那些显现红色的尚未碰撞的星云残部。
在《基本粒子致使热核聚变和恒星演化》一文中已经很好地阐述了星云碰撞是诞生大量恒星的原因，这当然也包括演化到一定阶段的星系云之间的碰撞。下图中的星云碰撞接触区特别明亮，这是因为在碰撞接触区的外围区域，激烈碰撞所辐射的大量高能粒子和高能射线（X射线等）会无阻力地快速逸散到宇宙空间。所以，我们能够十分清楚地看到这些碰撞接触面的剧烈活动。
由于是非弹性碰撞，星云通过碰撞被大量收缩在碰撞区，高能量也被积蓄在碰撞区，碰撞星云也被高密度地盘碟化在小范围内，并就此逐步演化出大量恒星。我们所看到的星系绝大多数都呈盘碟形，都是由于星云碰撞收缩后形成的，包括我们的太阳系的盘碟形状也是自星云碰撞后演化的结果。
那些仍然主张万有引力使得星云收缩产生恒星观点的人，他们不能合理解释星系（包括恒星系）盘碟化结构，也不能说明他们的星云收缩启动点火后热核聚变为什么就不存在剧烈爆涨性扩张运动，更不符合观测到的宇宙中存在奇多星云碰撞，而完全通过星云收缩产生出恒星的实例至今没有找到的事实。
超新星事件系星体碰撞造成
我们发现，在那些认为产生出超新星的星云中，往往也是星体碰撞所至的结果。有些巨大星系通过星云碰撞演化后成为了一个整体，看似已经结束星云碰撞并完全合并星云了，但实际上在合并星云的边缘地带，星云仍然没有完全被合并，还存在一些原碰撞星云的残留部分尚未进入碰撞阶段。这些原星云残留部分中的星体因为分布比较稀疏，离碰撞前原各自星云的高密物质区较远，这就必然会延时发生碰撞。实际上，那些迟至的残留星云中星体还存在大量不易观测到的暗星体，这就容易在合并星云体系的边界区域形成某些恒星之间或者恒星和巨大行星之间发生超级碰撞，而且在现阶段的技术条件下我们要明确观测到整个过程的发生还存在很大难度。我们认为，那些发生在巨大星云系边缘附近的超星星事件应该就是这样的发生机制。这是一个非常有趣的现象。这样的超新星事件的发生几率是可以帮助我们有效确认星云合并前的碰撞运动痕迹。
在大小麦哲伦星云中，同样存在许多超新星事件，现在科学家们已经清楚大小麦哲伦星系发生接触碰撞（参考大麦哲伦星云中出现三次超级伽玛射线事件、麦哲伦星云比天文学家计算的大得多和科学家发现两颗白矮星将在7亿年后合并 大小麦哲伦星云发生碰撞时掠夺星球）。我们知道，小麦哲伦星系属于矮星系，相对而言非常暗淡，其中许多恒星都已经很老，甚至存在大量死亡的恒星。如果这样的两个星系团正在发生接触碰撞，他们各自星云的外围所存在的大量暗淡死亡恒星就容易先行进入碰撞，这样的发生过程在我们现阶段看来当然是非常剧烈而突发性的。这意味着我们会突然毫无征兆地看到一颗明亮的超新星生成。如果在大小麦哲伦星云中超新星发生几率越高，则表明两星系团的碰撞密度越来越高。由于大小麦哲伦星云也是我们银河系的卫星星系，高密度超新星爆发事件对于我们人类有什么影响真的很值得研究，特别是对于南半球生物的影响或许不可小视。
当然，从目前大小麦哲伦星系的研究情况来看（参考大麦哲伦星云中出现三次超级伽玛射线事件），超新星最容易在矮星系与矮星系交汇碰撞中发生。不过，我们从超新星爆发的区域和几率方面，完全可以判断由何种碰撞方式生成了超新星，即星云初步接触碰撞、高密度深度碰撞、星云碰撞结束的合并尾期。此外，按照我们超新星形成的模式，通过观测超新星，我们还可以在宇宙深处找到那些我们平常很难发现的矮星系。这就是说，超新星无意中成了一盏我们发现宇宙深处存在矮星系的明灯，尽管是这些矮星系之间或者矮星系和流浪的死亡恒星之间发生了碰撞。
宇宙碰撞既是宇宙中所存在的一大普遍现象，也是研究宇宙现象的一大透视窗口和工具。从某种意义上讲，星云碰撞诞生恒星的思想不亚于卢瑟福发现原子核的存在。我深信，在不久的将来，我们基于星云碰撞理论去研究宇宙现象还会有更多突破。
[Anbaoe Lee 2015.02.22]
引用文献
亮度超太阳一千万倍恒星残骸现身 推翻极端物理学认知
【科技讯】（2014年）12月1日消息，据悉，科学家发现了亮度超过太阳1000万倍的濒死恒星残骸。也由此引发了一系列认知问题，推翻了现有的一些关于极端物理学的认知。
这颗新发现的星球残骸属于宇宙中一种罕见的极亮光源，也就是所谓的X射线极亮天体。这颗特殊星体的亮度是我们发现的其它任何恒星残骸的10倍。
黑洞巨大的引力会吸引来自恒星的气体，缓慢吞食。当恒星的气体进入黑洞，就会形成一个极亮的盘状物，也就是地球上的天文学家们所观察到的这种特征。这种盘状物极热，能达到数千万华氏度，因此它的大部分光线都是以高能X射线的形式存在。这是因为气体正以极高的速度运动，这就使它变得极热而且极亮。
从20世纪70年代，科学家们就一直在探测宇宙中的这些明亮特征，他们把它称之为X射线极亮星体（ULX）。虽然这些光源的起源我们仍然一无所知，但是科学家们怀疑它们可能来自于恒星和黑洞间到的这种双星系统。
就像黑洞一样，当一颗质量远大于太阳的恒星在生命终结时塌陷就会形成中子星。然而，中子星并不具备黑洞一样的引力，因此无法捕获光线。它们会发射出光脉冲，这也是研究团队确信这个系统是脉冲星而不是别的天体的原因。
这颗中子星如何能够快速吸收气体仍然是一个谜。研究团队认为，这或许源自它的强磁场带来的改变。无论答案是什么，这种奇特而且带来巨大改变的发现足够科学家们头疼一段时间了。加拿大亚伯达大学的一位物理学研究人员称，起源理论限制了这种星体的亮度，应当比发现的这颗星体亮度弱100倍。
[中青网]
科学家发现极亮天体 亮度超太阳千万倍
据国外媒体报道，科学家在一个临近的星系中发现一个濒死的恒星残骸，它的亮度超过太阳1000万倍。这一发现带来了许多问题，而且推翻了我们对于宇宙中一些极端现象的物理学理解。
这颗新发现的星球残骸属于宇宙中一种罕见的极亮光源，也就是所谓的X射线极亮天体。尽管它并非是我们所观察到这类天体中最亮的，但是这颗特殊星体的亮度是我们发现的其它任何恒星残骸的10倍。
黑洞巨大的引力会吸引来自恒星的气体，缓慢吞食。当恒星的气体进入黑洞，就会形成一个极亮的盘状物，也就是地球上的天文学家们所观察到的这种特征。这种盘状物极热，能达到数千万华氏度，因此它的大部分光线都是以高能X射线的形式存在。这是因为气体正以极高的速度运动，这就使它变得极热而且极亮。
从20世纪70年代，科学家们就一直在探测宇宙中的这些明亮特征，他们把它称之为X射线极亮星体（ULX）。虽然这些光源的起源我们仍然一无所知，但是科学家们怀疑它们可能来自于恒星和黑洞间到的这种双星系统。
就像黑洞一样，当一颗质量远大于太阳的恒星在生命终结时塌陷就会形成中子星。然而，中子星并不具备黑洞一样的引力，因此无法捕获光线。它们会发射出光脉冲，这也是研究团队确信这个系统是脉冲星而不是别的天体的原因。
这颗中子星如何能够快速吸收气体仍然是一个谜。研究团队认为，这或许源自它的强磁场带来的改变。无论答案是什么，这种奇特而且带来巨大改变的发现足够科学家们头疼一段时间了。加拿大亚伯达大学的一位物理学研究人员称，起源理论限制了这种星体的亮度，应当比发现的这颗星体亮度弱100倍。
[中科网-科技日报]
相关报道
宇宙已知最年轻系外行星：仅有数百万年历史
【科技讯】12月9日消息，据媒体报道，最新红外图像证实已知太阳系外最年轻的行星确实存在，而且，这些系外行星可以快速成长。
研究人员表示，绘架座β星b(Beta Pictoris b)的历史可能只有几百万年，但已经“发育完全”，虽然标准模型显示此类行星要达到“成年”应该需要1000万年的进化历程。绘架座β星b打破了由BD 20 1790b行星保持的最年轻系外行星的记录。BD 20 1790b行星的历史为3500万年。
绘架座β星b还是已知距其母恒星最近的系外行星，大概相当于土星与太阳之间的距离。这颗母恒星简称“绘架座β星”，距离地球大约63.4光年远，类似于地球自己的恒星。与绘架座β星b行星一样，绘架座β星也相对年轻，年代约为1200万年，而太阳的历史则有45亿年。
据悉，绘架座β星被一个由尘埃碎片组成的环绕圆盘包围，而这个圆盘可能是由年轻小行星和行星撞击形成的。圆盘中的空隙(造成这颗恒星周围有一条光环)表明，如木星一般的气态巨行星正快速掠过。不过，绘架座β星b的存在最初并未得到证实，直至欧洲南方天文台甚大望远镜在2009年捕捉到新的照片。
法国格勒诺布尔天体物理学实验室天文学家安妮-玛丽-拉格兰奇(Anne-Marie Lagrange)领导实施了这项研究。她说：“这是我们第一次获得行星形成时间跨度的直接证据，也是第一次获得行星可以快速形成的证据。”拉格兰奇认为，拥有尘埃碎片光环的恒星令其“成为寻找行星的理想地点”。尽管如此，她并不相信恒星周围的所有光环都是行星的证据。
[中青网]