第一代恆星死亡的標誌是氫元素被全部轉化為氦及其他元素,那麼爆炸的星雲哪來的氫形成二代行星呢?
超新星爆發是否沒有完全轉化氫元素呢?難道是剩餘的氫元素就夠形成二代行星了么?
是的,再牛逼的恆星,在主序星階段都只有最核心的區域(大概是0.2-0.3倍恆星半徑範圍內)在產能,外面的部分看著很壯實實際上基本沒有元素聚變,只在生命最後階段坍縮的時候由於溫度劇烈升高會發生一些變化。像太陽這樣的恆星,即使在剛剛成為紅巨星的時候,氫的比例也在7成以上,直到星風漸漸將外層的氫吹散,才會剩下一個主要為碳的白矮星核心。
第一代恆星應屬於第III星族恆星,但這類星至今尚未被發現,所以只能由理論推測它們的質量——大約在100至數百倍太陽質量之間。如此巨大的質量,燃燒速率也非常快,並且它們到最後都會迎來一場劇烈的爆炸——並且這類低金屬丰度的恆星有可能在爆炸後不會形成任何殘存天體,包括黑洞,因為沒有一個緻密的不參與產能的核心用來提供穩定的引力源。也就是說,全炸飛了。那麼拋出去的物質就飛向了廣闊的宇宙,成為下一代恆星的原材料。這類恆星質量巨大,由於氫核聚變的質子-質子鏈產能效率較低,不足以支撐外層物質的壓縮,所以當溫度由於壓縮而達到極高時,直接觸發了產能速率更高的由氦生碳、再生氧的聚變過程。所以,最後被拋出去的物質中,包含了一定數量的金屬元素,這為後續第II星族甚至第I星族的出現提供了有利條件,可以讓後續形成的恆星以更小的體積、更小的質量、更慢的燃燒速率和更長的壽命而存在,才能有足夠長的主序星階段,用來給生命演化提供足夠長的時間,才能漸漸誕生高等生物,直到人類。所以說,多麼奇妙啊!萬物皆有因。
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