新星
什么叫新星?有时候,遥望星空,你可能会惊奇地发现:在某一星区,出现了一颗从来没有见过的明亮星星!然而仅仅过了几个月甚至几天,它又渐渐消失了。
这种“奇特”的星星叫做新星或者超新星。在古代又被称为“客星”,意思是这是一颗“前来作客”的恒星。
新星和超新星是变星中的一个类别。人们看见它们突然出现,曾经一度以为它们是刚刚诞生的恒星,所以取名叫“新星”。其实,它们不但不是新生的星体,相反,而是正走向衰亡的老年恒星。其实,它们就是正在爆发的红巨星。我们曾经不止一次提到,当一颗恒星步入老年,它的中心会向内收缩,而外壳却朝外膨胀,形成一颗红巨星。红巨星是很不稳定的,总有一天它会猛烈地爆发,抛掉身上的外壳,露出藏在中心的白矮星或中子星来。
在大爆炸中,恒星将抛射掉自己大部分的质量,同时释放出巨大的能量。这样,在短短几天内,它的光度有可能将增加几十万倍,这样的星叫“新星”。如果恒星的爆发再猛烈些,它的光度增加甚至能超过1000万倍,这样的恒星叫做“超新星”。
超新星爆发的激烈程度是让人难以置信的。据说它在几天内倾泄的能量,就像一颗青年恒星在几亿年里所辐射的那样多,以致它看上去就像一整个星系那样明亮!
新星或者超新星的爆发是天体演化的重要环节。它是老年恒星辉煌的葬礼,同时又是新生恒星的推动者。超新星的爆发可能会引发附近星云中无数颗恒星的诞生。另一方面,新星和超新星爆发的灰烬,也是形成别的天体的重要材料。比如说,今天我们地球上的许多物质元素就来自那些早已消失的恒星。新星是激变变星的一类,是由吸积在白矮星表面的氢造成剧烈的核子爆炸的现象。这类星通常原本都很暗,难以发现,爆发时突然增亮,被认为是新产生的恒星,因此而得名。新星按光度下降速度分为快新星(NA)、中速新星(NAB)、慢新星(NB)和甚慢新星(NC),爆发时亮度会增加几万、几十万甚至几百万倍,持续几星期或几年。但不能和Ia超新星或其他恒星的爆炸混淆,包括加州理工学院在2007年5月首度发现的发光红新星。
目前在银河系中已发现超过200颗新星。
发展如果白矮星有一颗距离够近的伴星,使它能在伴星的洛希半径内,因此能稳定的从伴星的外层大气增生气体于表面。这颗伴星可以是一颗主序星,或是已经膨胀成红巨星的老年恒星。被捕获的气体主要是氢和氦,两种都是宇宙间最平常与最主要的成份。吸积在白矮星表面的气体因为重力被压得更紧密,压力使得温度变得非常的高并且传导至内部。白矮星包含的简并物质不会因为受热而膨胀,而受到压缩的氢气不断在表面增长。氢融合的速率受到温度和压力的影响,这意味着只要继续压缩,表面的温度和压力就会继续增加,当温度达到2,000万K时,核融合反应就会发生;在这种温度下的氢主要经由碳氮氧循环燃烧。对多数的双星系统,氢燃烧的热量是不稳定的,并且会很快的将大量的氢转换成其他元素,而造成热失控反应(只有在范围很窄的吸
积率下,氢融合可以可以在表面稳定的进行)。 (Hydrogen fusion can occur in a stable manner on the surface, but only for a narrow range of accretion rates.) 这个过程会是放出大量的能量,使白矮星发生极端明亮的爆发,并将表面剩余的气体吹散。光度的上升是快还是慢,与新星的类型有关,而在到达高峰之后,光度的下降是很稳定的。从最大光度下降2至3个星等所花费的时间,可以用来对新星进行分类。快新星在短于25天的时间内光度或下降2等,慢新星则会超过80天才降低2星等。
但无论变化有多剧烈,新星所抛出的质量大约只有太阳质量的万分之一,相较于白矮星的质量是非常小的。此外,也只有5%吸积的质量参与核融合成为爆发的动力。但是,这已有足够的能量让喷出物的速度高达每秒数千公里 - 快星新的速度比慢新星快,并同时让光度从太阳的数倍增加至50,000至100,000倍。
只要伴星能继续的供应氢在白矮星的表面吸积,一颗白矮星就能反覆的爆发成为新星,例如蛇夫座RS,就是一颗已经知道有过6次爆发记录的新星(分别在1893、1933、1958、1967、1985和2006年)。最后,白矮星或是将燃料用尽,或是塌缩成为中子星,或是爆炸成为Ia超新星。
有时,新星会有足够的亮度,并且以肉眼就能清楚的看见,在最近的例子就是1975年明亮的天鹅座新星。这颗新星于,1975年8月29日出现在天鹅座的天津四北方约5度之处,视星等达到2.0等(与天津四的光度相似)。最靠近现在的是天蝎座V1280,在2007年2月17日亮度达到3.7等。
出现的机率和天文物理上的意义天文学家以银河系每年粗略估计有20至60颗新星出现的经验,估计出现率为每年40颗。每年被发现的新星数量低于此一数值被归咎于距离的遥远和观测的偏差。比较之下,每年在仙女座大星系发现的新星数量更低,只有银河系的1/2到1/3。
观察新星喷发出星云的光谱,已经发现其中含有丰富的氦、碳、氮、氧、氖和镁等元素。新星对星际物质的贡献并不大,在银河系内只相当于超新星的1/50,红巨星和超巨星的1/200。
再发新星,像是蛇夫座RS(再发的周期大约是数十年)是罕见的。尽管理论上认为多数的新星 - 即使不是全部 - 都会再发,然而时间的尺度可能要长达1,000年到100,000年。新星再现的时间间隔依靠白矮星质量吸积的速率、表面重力的强度;质量较大的白矮星吸积足够下次爆炸的燃料所需要的时间短于质量较低的。结果是,质量大的白矮星再发的间隔较短。
历史的意义天文学家第谷·布拉赫在仙后座观察到[超新星SN 1572,并且在他的著作de stella nova(拉丁文,意思为与新星的接触)中描述时,给了新星这个名称。在书中,他以近处的物体应该会相对于恒星产生位置的改变,来论述说新星的距离非常遥远。虽然这是一颗超新星,而不是一颗传统的新星,但直到1930年代才考虑与改正了这个项目.。
新星作为距离的指标新星有些特性可以做为距离的标准烛光,像是绝对星等的分布是双峰的,一个主峰值在-7.5等,另一个次要的在-8.8等;大致上在峰值之后的15天,会有相似的绝对星等(-5.5)。以新星建立的距离估计,和以造父变星对邻近的星系和星系团估计的距离比较,它们是比较准确的。。
白矮星上的大爆炸——新星古希腊哲学家亚里士多德曾经认为星空是永远不变的。但是到了1572年,第古·布拉赫宣布在天上发现了一颗新星,这就是中国《明史稿》中的记载“明隆庆六年冬十月丙辰,彗星见于东北方,至万历二年四月乃没”所指的那个天体。时隔三十余年,开普勒又于1604年在蛇夫座中发现了一颗新星,这就是中国史籍中记载的出现在明朝万历三十二年的尾分客星。这样,“星空不变”的古老观念被打破了,实际上,公元前204年在牧夫座出现的一颗新星就被中国史书《汉书》记载了:“汉高帝三年七月有星孛于大角(牧夫座α),旬余乃入。”这是人类历史上对新星最早的记载之一。
到了近代,借助于望远镜和照相术的帮助,天文学家发现了更多的新星。在20世纪初天文学家们逐渐认识到,这些新星并不是新出现的恒星,而是原有的恒星因为某种原因发生爆炸时亮度急剧增加的结果。有的新星亮度变化极大,就被称为超新星。实际上,从恒星演化角度看,新星和超新星这两种爆发有着本质的不同。
一颗典型的新星,起亮度在几天之内可以增加一万倍以上,亮度的最大值可以维持几个小时,然后再逐渐转暗。转暗的速度比增亮时的速度要慢的多。
新星最亮的时候,其绝对光度可达太阳光度的10万倍。只不过它的距离太遥远了,在地球上的人们看来还是一颗星。新星爆发时释放出的能量可达〖10〗^38万焦。这意味着,它在几百天中释放的能量相当于我们的太阳在10万年中所产生能量的总和。根据对新星光谱的研究,天文学家们知道了关于新星的一些细节。新星爆发时,半径会增加到太阳半径的100~300倍,而爆发结束后,体积却又会缩小;爆发时,星壳无限制地向外膨胀,永远离开星核而去,变成了稀薄的星际介质;爆发时恒星损失的质量可达〖10〗^26千克,这差不多相当于太阳质量的万分之一。
为什么会出现新星爆发事件呢?观测证据表明,几乎所有的新星爆发都发生在双星系统之内,尤其是在那些密近双星上(如分光双星)。在这样的双星系统中,两颗子星靠得很近,以致物质可能从质量较大的子星转移到质量较小的子星上。如果密近双星系统是由一颗红巨星和一颗白矮星组成。当元素氢等物质从红巨星冲向白矮星时,由于白矮星的强大引力场,物质在它的周围形成了一个巨大的吸积盘。大量的物质坠落到白矮星的表面上,同时大量的引力势能转化为热能。当温度超过100万开时,氢核聚变被重新点燃了。核聚变释放出的能量又把白矮星表层加热到超过1000万开,这时就会发生新星爆发。爆发时向外抛出的物质,速度可达1100千米/秒。
1975年在天鹅座出现的新星是新星中的一个例外,因为天文学家始终未能证认出它属于一个双星系统。所以,使白矮星加热的吸积盘物质可能直接来自它周围相对稠密的星际介质,而不是来自一颗拌星。
新星有时候,遥望星空,你可能会惊奇地发现:在某一星区,出现了一颗从来没有见过的明亮星星!然而仅仅过了几个月甚至几天,它又渐渐消失了。
这种“奇特”的星星叫做新星或者超新星。在古代又被称为“客星”,意思是这是一颗“前来作客”的恒星。
新星和超新星是变星中的一个类别。人们看见它们突然出现,曾经一度以为它们是刚刚诞生的恒星,所以取名叫“新星”。其实,它们不但不是新生的星体,相反,而是正走向衰亡的老年恒星。其实,它们就是正在爆发的红巨星。我们曾经不止一次提到,当一颗恒星步入老年,它的中心会向内收缩,而外壳却朝外膨胀,形成一颗红巨星。红巨星是很不稳定的,总有一天它会猛烈地爆发,抛掉身上的外壳,露出藏在中心的白矮星或中子星来。
在大爆炸中,恒星将抛射掉自己大部分的质量,同时释放出巨大的能量。这样,在短短几天内,它的光度有可能将增加几十万倍,这样的星叫“新星”。如果恒星的爆发再猛烈些,它的光度增加甚至能超过1000万倍,这样的恒星叫做“超新星”。
超新星爆发的激烈程度是让人难以置信的。据说它在几天内倾泄的能量,就像一颗青年恒星在几亿年里所辐射的哪样多,以致它看上去就像一整个星系那样明亮!
新星或者超新星的爆发是天体演化的重要环节。它是老年恒星辉煌的葬礼,同时又是新生恒星的推动者。超新星的爆发可能会引发附近星云中无数颗恒星的诞生。另一方面,新星和超新星爆发的灰烬,也是形成别的天体的重要材料。比如说,今天我们地球上的许多物质元素就来自那些早已消失的恒星。
文学作品《新星》也是一部长篇小说,作者是我国著名作家柯云路,它描写的是以主人公李向南在我国改革开放初期的生活。
长篇小说,作者柯云路,1984年以反映现实问题、直面社会矛盾的先锋文学形象问世。
小说描写了一个新上任的理想改革派县领导在一个县城的经历:年轻的县委书记李向南新官上任,雄心勃勃,准备在古老的中原县城古陵大展拳脚。他有理论水平和实践能力,果断有魄力,只一个月时间,便政绩斐然,被群众誉为“李青天”。但年轻的政治新星,遇到了强大的传统保守势力的抵抗和压制,李向南和以顾荣为首的官僚体系不可避免地产生了冲突。调查组来了,各种谣言不胫而走…… 。李向南坚信自己必胜,因为他有对社会发展的坚强信念和上级党的支持,作品出色的塑造了李向南新型政治家的形象,是中国当代文学史上具有突出意义的作品。
虽然小说没有指明真正的改革方向,但是它的确传达了一种‘改革理念’。人们从《新星》里,从李向南身上看到了社会与时代的需求。
“说他是新星,因为他刚刚升起,因为他正在闪烁……”这些写在《新星》扉页上的文字成为了《新星》闪耀文学星空最好的描述。
本书荣获首届人民文学奖。
《新星》在海外出版时,被称为“当代官场现形记”。在大陆则曾被称为“县委书记从政指南”。
1986年,根据小说改编的同名电视连续剧,赢得了前所未有的反响和收视率。
国内爱好者发现的新星1975年,国内天文爱好者独立发现V1500 CYG 天鹅座新星,当时在国内引起巨大轰动,但是因为不是第一发现而不被国际承认。
2008年4月,国内天文爱好者金伟彰与高兴,独立发现天鹅座新星V2468 CYG,9月国内天文爱好者孙国佑与高兴独立发现V1309 SCORPII ,这2次发现都因不是第一发现者,而不被国际承认,只能算独立发现。
2009年,5月29日的国际天文联合会通报(IAU)确认了,由国内天文爱好者孙国佑与高兴,共同发现得人马座新星V5582 SGR,这次发现也成就了我国业余天文爱好者的首次新星发现。
艺术新星
在现实生活中,人们把在艺术领域推出的具有卓越成绩,引人瞩目的年轻人也成为“新星”。是明星的候补意思。
乐队Nova
意大利的歌特色彩似乎有着较浓郁的气质,传统歌剧的华丽和十足的民族风情像是歌特的一个微亮面。这支二人乐队Nova和Ataraxia属于黑暗大军Cold Meat Industry旗下的一个旁支Cruel Moon,他们的音乐仿佛是在合成器与人声之间交织,受到诸如象征主义、存在主义和颓废派等复古审美思潮影响的歌词展铺在电子和民族打击乐器制造出的忧郁幕墙之下。这样的思考方向,使得他们和Ataraxia一起,让歌特的本质从声音和形式渗透到骨子里去。Nova的黑氛围也营造得非常出色,专辑开章就是满盈的速行黑夜的节奏,Chiara Ferrari隐隐压住伏地穿行扩张的声音在每一步有计划的预谋中显得无比自持。
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