此恒星体积似地球，重量却胜太阳，或成地球大患
文摘
2024-11-06 21:19
山东
在浩渺无垠的天空中，存在着这样一颗璀璨明亮的恒星，每当它伴随太阳从东方地平线缓缓升起，尼罗河的河水便开始汹涌泛滥。泛滥的尼罗河水滔滔不绝，灌溉着两岸广袤无垠的大片田地，给古代埃及人带来了丰收的殷切希望。正因如此，古代埃及人将这一天庄重地定为新一年的起始，并将这颗神奇的恒星奉为神明，为其大兴土木建造神庙，虔诚供奉。![]()
天狼星
这颗充满神秘色彩的恒星便是天狼星。在不同国家的人类文明历程中，天狼星都扮演着至关重要的角色。在此，我们暂且不探讨有关天狼星的文化内涵，而是将目光聚焦于天狼星身旁的神秘伙伴。天狼星还有伙伴？没错，天狼星实则是一个双星系统。我们平日里所提及的天狼星通常指的是天狼星 A，而天狼星 A 还有一颗肉眼难以察觉的伴星——天狼星 B。在辽阔的天空中，天狼星极易被辨认。沿着猎户座那组成猎户腰带的三颗斜星往左下方眺望，便能看到一颗格外明朗的恒星，此乃天狼星。![]()
天狼星A和天狼星B
天狼星是天空中除太阳之外最为明亮的恒星。这是由于它与地球的距离相对较近，仅 8.6 光年。再者，天狼星 A 乃是一颗蓝矮星，其规模比太阳更为庞大。天狼星 A 的直径约为太阳的 1.7 倍，质量为太阳的 2 倍，亮度更是高达太阳的 25 倍。由于距离地球较近、自身体积庞大且亮度极高，天狼星从而成为了夜空中最为闪耀的恒星。那么，我们所谈及的天狼星 A 的伙伴——天狼星 B，又是何种情形呢？天狼星 B 极为有趣。它乃是一颗白矮星。举例来说，像太阳这类由于质量相对较小而归属于黄矮星的恒星。在其演化的末期，会首先经历体积的膨胀，转变为红巨星，而后内部的核聚变反应将会停止。此时，太阳便会坍塌并化作一颗白矮星。简而言之，白矮星乃是演化至末期的恒星，其体积微小，亮度偏低，但质量巨大，密度极高。尽管白矮星的温度同样颇高，然而其内部已然停止了核聚变反应。从这一角度来看，白矮星宛如已经“死亡”的恒星。![]()
天狼星A和太阳比较
天狼星 B 是当前人类已知的质量最大的白矮星。科学家预估，天狼星 B 的质量大约是太阳的 1.018 倍。千万不要小觑了小数点后面的这 0.018 倍！太阳质量的 0.018 倍，相当于 60 个地球的质量啊。尽管天狼星 B 的质量比太阳还要庞大，但其体积却异常渺小，仅与地球大小相当。不妨想象一下，一个体积仅有地球般大小的天体，质量却能与太阳相媲美，由此可想而知，它的密度是何等的巨大！太阳的质量是地球的 33 万倍，天狼星 B 的质量与太阳相当，那么其密度便是地球密度的 33 万倍。地球的密度大约是 5.5 吨/立方米，那么天狼星 B 的密度则高达 165 万吨/立方米。咱们再打个比方，一块普通的手机，质量大概在 100 克到 150 克之间，体积约为 50 立方厘米！倘若这是同等体积的天狼星 B 的物质，其重量将会达到 8 吨有余！是不是令人感到毛骨悚然！![]()
天狼星B和地球大小比较
然而，这并非天狼星 B 真正令人胆寒之处。科学家们认为，在未来，天狼星 B 或许会发生爆炸，从而直接威胁到地球生命的安全。为何科学家会有如此论断呢？在广袤的宇宙中，一些大质量的恒星在其演化的末期，会以超新星爆炸的形式终结自身的存在。超新星爆炸堪称宇宙中最为剧烈的天体爆炸现象。而在超新星爆炸中，存在一种类型，正是由白矮星所引发的 Ia 型超新星爆炸。科学家通过研究发现，在双星系统中，白矮星会源源不断地从其伴星那里获取物质，如此一来，它的质量便会持续增加。当这颗白矮星的质量抵达一个极限值，也就是天文学家所定义的“钱德拉塞卡极限”，即太阳质量的 1.44 倍时，这颗原本已经熄灭的白矮星将会“死灰复燃”，从而引发 Ia 型超新星爆炸。![]()
天狼星B偷取天狼星A 的物质
那么，天狼星 B 存在这种爆炸的可能性吗？就目前的情况来看，它是安全的。因为天狼星 B 与天狼星 A 之间的距离较为遥远，大约等同于天王星到太阳的距离（29 亿公里）。当下的天狼星 B 无法从天狼星 A 那里获取物质以增加自身的质量。然而，大约在 10 亿年后，天狼星 A 将会演变成一颗红巨星，其体积将会膨胀至极大。那个时候，天狼星 B 会捕获天狼星 A 的物质来增加自身的质量吗？倘若存在这种可能性，当天狼星 B 的质量迅速增长至钱德拉塞卡极限值，便会引发令人恐惧的 Ia 型超新星爆炸。地球距离天狼星仅有短短的 8.6 光年，在如此近的范围内，倘若发生超新星爆炸，即便爆炸产生的伽马射线暴“枪口”没有对准地球，其带来的危险也是难以估量的。![]()
Ia 型超新星爆炸
所幸的是，科学家经过精密的计算发现，尽管天狼星在转变为红巨星后体积会膨胀许多倍，但是它依然处于洛希瓣的范围之内。这意味着天狼星 A 的物质不会流失至天狼星 B 之上。如此一来，天狼星 B 也就不会发生超新星爆炸。地球依然是安全的。地球附近不存在质量极其巨大的恒星，因而不会受到超新星爆炸的威胁。并且，仅有的潜在威胁——天狼星 B 也没有机会发生超新星爆炸，对于生活在地球上的人类和其他生命而言，这无疑是极其幸运的。
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