“小弟,那什麼是吸積?”
楚雲(yún)問道。
“在宇宙中有兩類吸積是重要的。
第一類是小顆粒互相碰撞並粘在一起以形成較大物體的過程。
碰撞必須恰到好處才能發(fā)生這種情形——如果碰撞過於猛烈,就會擊碎物體而不是讓它們粘在一起。
當(dāng)太陽從空間一個氣體塵埃雲(yún)中誕生,並在自身引力作用下坍縮時,年輕太陽周圍形成了一個向赤道平面沉降的物質(zhì)盤。
這很像我們今天看到的土星環(huán)在更大規(guī)模上的翻版。
太陽系中的行星和其他天體,就是在這個開始時由大小不超過1毫米的細小顆粒構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)物質(zhì)盤中,通過吸積而形成的。”
五號說道。
“小弟不是有兩種嗎?怎麼不說了?”
李思特問道。
“我說了那麼多,我要休息一下。”
五號說道。
“我來說吧,第二類吸積是大質(zhì)量天體通過其引力場的吸引從周圍獲取物質(zhì)的過程。
像我們太陽這樣的普通恆星就在不斷地從星際空間吸積物質(zhì),不過規(guī)模很小。
擁有較強引力場的天體,如中子星和黑洞,其吸積要強烈得多。
於是,向天體跌落的物質(zhì)形成一個吸積盤。
因爲(wèi)物質(zhì)在引力場中降落時獲得能量,盤中的原子又互相碰撞,所以原子的溫度可以變得很高,以致能輻射X射線。
以極大規(guī)模在一些包含數(shù)百萬倍太陽質(zhì)量的黑洞的星系中心發(fā)生的這類過程,有可能提供類星體的能源。”
虛妄代替五號說道。
“虛妄你也會天文知識?”
李思特好奇地問道。
“我可是機器人。”
虛妄說道。
“那什麼是吸積盤?”
楚雲(yún)問道。
“環(huán)繞一顆恆星或其他天體的物質(zhì)環(huán),環(huán)中物質(zhì)迴旋降落到盤內(nèi)的天體上,這就是吸積盤。”
虛妄說道。
“那什麼是活動星系?”
楚雲(yún)問道。
“從稱爲(wèi)核的中心區(qū)域發(fā)射大量能量的星系。
這賦予這類天體另一個名稱——活動星系核,通常簡稱爲(wèi)AGN。
這個名詞包括了在不同時期發(fā)現(xiàn)的、已有不同名稱的許多種類高能星系,其中有賽弗特星系、N星系、蠍虎座BL型天體和類星體。
現(xiàn)在認爲(wèi),所有這些天體的能量都是由某種基本相同的、涉及活動星系中心一個特大質(zhì)量黑洞對物質(zhì)吸積的過程所提供。
星系的物質(zhì)落進黑洞時,與它的質(zhì)量對應(yīng)的引力能被釋放並轉(zhuǎn)變成電磁輻射,包括光、X射線和射電波。”
虛妄說道。
“能夠詳細說明嗎?”
楚雲(yún)問道。
“我只能說,這個過程的效率極高,致使流入物質(zhì)的10%或更多的質(zhì)量按照愛因斯坦的著名公式E=mc^2轉(zhuǎn)變爲(wèi)能量。
中央黑洞的質(zhì)量可以多達太陽質(zhì)量的1億(10^8)倍,正好是環(huán)繞它的星系中全部明亮恆星質(zhì)量的0.1%。
它只需要每年“吞食”相當(dāng)於1~2個太陽這種恆星的質(zhì)量,就能夠提供在最強大活動星系中觀測到的能量。
中心能源產(chǎn)生的能量往往朝星系的兩邊射出,大概是通過黑洞的“極”出來的。
這一能量不能從其他方向逃逸,是因爲(wèi)被吸積盤阻擋。
射出的輻射與星系中及其附近的物質(zhì)相互作用的地方,可以產(chǎn)生細的噴流或稱爲(wèi)瓣的發(fā)出射電波的延伸區(qū)”
虛妄說道。
“真厲害!”
李思特說道。
“那什麼是宇宙年齡?”
楚雲(yún)繼續(xù)問道。
“宇宙年齡,宇宙在膨脹,隨著時間的流逝和空間的拉伸,使得星系互相遠離。
如果設(shè)想將這一過程在時間上反推,看來就必定在很久以前存在過全部星系擁擠一處的起始狀態(tài)。
宇宙起源於大爆炸的這一思想得到愛因斯坦廣義相對論的證實。
宇宙的當(dāng)前膨脹速率由叫做哈勃常數(shù)的數(shù)字H_0給出。
H_0的數(shù)值可通過觀測來決定。
如果宇宙從大爆炸以來一直以相同速率膨脹,那麼它的年齡就應(yīng)該等於哈勃常數(shù)的倒數(shù)1/H_0,這個年齡叫做哈勃年齡。”
虛妄說道。
“還有嗎?”
李思特繼續(xù)問道。
“實際上,隨著宇宙年齡的增加,星系之間的萬有引力趨向於減緩它的膨脹。
哈勃常數(shù)對宇宙一生中同一階段的所有星系是相同的,但卻隨時間的逝去而減小。
這意味著,從哈勃常數(shù)當(dāng)前值計算的年齡總是大於宇宙的真年齡,因爲(wèi)宇宙在過去膨脹得比較快。
H_0的準確值是很難測量的,天文學(xué)家廣爲(wèi)接受的一個值是55公里每秒每百萬秒差距。
利用這個數(shù)字得到的宇宙年齡上限是180億歲。
再利用基於愛因斯坦方程式的標準宇宙模型,可以換算出真年齡爲(wèi)120~150億歲。”
虛妄淡定地說道。
“還有嗎?”
李思特繼續(xù)問道。
“估計宇宙年齡的一個間接方法是利用恆星的年齡,其前提假設(shè)是宇宙必須比最年老的恆星更年老。
對球狀星團的研究表明,我們銀河系中有些恆星可能已經(jīng)年高140~180億歲了,這正好與H_0=55公里每秒每百萬秒差距時的宇宙年齡相符。
但有些宇宙學(xué)家爭辯說,哈勃常數(shù)要大得多,也許大到了100公里每秒每百萬秒差距。
那樣一來,宇宙年齡就將縮短到小於100億歲。”
五號說道。
“然後呢?”
楚雲(yún)問道。
“在這種情況下,它就不可能含有140億歲的恆星。不過,新近的一些研究表明,哈勃常數(shù)有可能小於40公里每秒每百萬秒差距,這將使宇宙稱心如意地比它包含的恆星更年老了。”
五號淡定地說道。
“這些只是都要專業(yè)啊,在下去我都不敢問了?”
楚雲(yún)看著五號說道。
“我到是沒覺得什麼?”
機器人說道。
“你是機器人,當(dāng)然不說了。”
吳剛說道。
“所以纔有不一樣的事情發(fā)生啊,你們還有什麼要問的嗎?”
吳剛伸懶腰說道。
“你問我,我也不知道啊。”
四號說道。
“別廢話了,趕緊的看完這些星空就可以了。”
吳剛說道。
“那我們換個話題吧?”
李思特問道。
“好啊!”
“……”