中国天眼最新发现,“黑寡妇”正在吞食伙伴,宇宙这么弱肉强食?

【菜科解读】
中国天眼有了最新发现,一个轨道周期只有53分钟的脉冲星双星系统——被命名为PSR J1953+1844M71E,这是目前发现轨道周期最短的脉冲星双星系统。
这个发现对于“黑寡妇”系统有着跨时代意义,因为这个双星系统正在从“红背”转变成“黑寡妇”,为“黑寡妇”系统的形成原因添加了新证据。
这项发现的研究结果于21号发表在《自然》杂志上,但很多人可能会好奇“红背”、“黑寡妇”到底啥意思?
吞噬伙伴的脉冲星系统
1988年,天文学家发现了一对奥秘的脉冲星系统——由一颗脉冲星和一个小型轨道伴星组成。
黑寡妇脉冲星从伴星上撕裂物质的艺术想象图,图源:美国宇航局
脉冲星就是快速旋转的中子星在超新星爆炸中死亡的太阳塌缩的核心,它确实基本都是成对出现的,两者定期发射辐射脉冲,但是新发现的这对脉冲星系统的奥秘地方就在于其周围存在大量的高能物质。
天文学家意识到,该系统周围的物质应该来自那颗较小的伴星,或许在过去那颗伴星要大得多,只是由于中心的脉冲星喷发出极的高能辐射和粒子流,导致伴星被切成碎片,并将它们推入宇宙和吸入自己。
从本质上讲,脉冲星正在活生生地吃掉它的同伴,由于这种行为很像体型更大的雌性黑寡妇蜘蛛在交配后吃掉体型较小的雄性,所以天文学家将这种脉冲星系统命名为“黑寡妇”,第一个被发现的这个“黑寡妇”被命名为PSR B1957+20。
黑寡妇系统
现在,天文学家已经为“蜘蛛”家族的脉冲星系统添加了好几种。
从技术上讲,“黑寡妇”的伴星质量已经只剩下非常小了,通常不到太阳质量的十分之一,而如果伴星足够大——达到半个太阳质量的话,那么这个时候就被称为“红背”也是一种蜘蛛,不过当伴星的质量再大一点它将有足够的质量来承受脉冲星的爆发,这个时候就被称为“猎人”,而不是蜘蛛了。
随着时间的推移,天文学家已经识别出数十个这样的“蜘蛛”系统,但是他们很难解释这些系统是怎么形成的,必须找到其过渡的形态才行。
由于处于演化中间状态的脉冲星轨道周期非常短,同时两颗星距离还很近,很难观测,所以中间形态一直没能发现,也就无法证明“蜘蛛”系统的形成原理。
中国天眼,图源:新华社
今年4月份一个国际团队刚刚发现了一个正在演化成蜘蛛类系统的脉冲星系统,算是首次知道脉冲星是怎么演化成“蜘蛛”系统的,而中国天眼这次发现的PSR J1953+1844M71E的脉冲星双星系统,正好是“红背”向“黑寡妇”转化的系统,这也是一个缺失的环节。
所以,这次发现还是蛮重大的,当然发《自然》的没几个水的。
宇宙中的“弱肉强食”
其实,像蜘蛛系统这种一颗星“吃掉”另外一颗星的情况,在宇宙中是很普遍的,还有几种方式天体或者一个系统会被另外一个天体或系统“吃掉”,而所有这些“吃掉”都是那些质量更大的天体对质量小的天体的吞并。
第一种,通过引力撕裂对手。
这种应该是最常见的一种吞噬,比如我们的银河系中心就是一颗超大质量的黑洞,距离它很近的一些天体公转周期非常短,有时候就会被黑洞撕裂。
那些掉入黑洞的天体一部分会成为黑洞的一部分大约10%,而剩下的90%会被抛射出去1]。
很多人想不明白,为何掉入黑洞的天体有那么大一部分会被抛射出去,其实原因很简单,因为黑洞是引力强大但尺寸却相对很小的天体,而掉入其中的天体往往在尺寸上十分巨大的太阳,所以黑洞不可能全部吞噬它。
其实,抛出去的部分有一些甚至会被抛离整个星系,当然更多的是留在星系内,这些会成为下一个恒星系统的原材料。
像黑洞这样去撕裂对手的还有很多情景,比如我们的木星,因为它足够大,一些天体在靠近它的时候,也可能被它撕裂。
木星的撕裂也和黑洞差不多,其产物有一部分会留在它的轨道上运行,一部分会掉入其中,但是很少会被抛射的。
像太阳如此之大的太阳,撕裂对手的情况自然比木星更加频繁。
第二种,碰撞吞并对手。
我们的地球、月亮很可能就是一次碰撞的产物,大约在45 亿年前——也就是地球形成后的大约 7000 万年时间,地球和一颗名为忒伊亚超大天体可能有现在火星大小碰撞,最终变成了现在的地球和月球。
其中碰撞的吞并,在恒星系统形成之初是非常普遍的,每个行星都是从非常小的个体开始的,它们主要就是通过碰撞吸收其它天体的材料来成长自己。
现在太阳系已经相对稳定,碰撞似乎已经不如何普遍了,但实际上,地球每年都还要接收5万吨左右的地外物质陨石等,不过地球也在流失物质——每年大约有10万吨的氢、氦流失其中一个原因就是太阳风,这么算下来地球现在是天天在“减肥”。
除了天体会通过这种方式吞并对手之外,其实更大的恒星系统,以及更大的星系,都会这么做,但两个星系或者恒星系统碰撞的时候,较大的星系会吞并另外一个较小的。
第三种膨胀吞并——这是未来地球会被“吃掉”的情况。
地球生命以什么样的形式开始和结束是很难得出结论,但有一种结束方式几乎是肯定的,那就是地球将在大约50-70亿年之后会被太阳吞并,不知道事件发生时是否还有生命存在。
你可能好奇太阳如何会吞并地球,其实这是太阳演化的一个阶段,所有太阳都要经历。
随着时间推移,太阳的核心将耗尽氢燃料,而随着氢聚变速度减慢,其核心会开始收缩。
现在的太阳,其辐射压力和引力正好平衡状态,但是当其核心变小时,它会升温,直到引发另一轮核反应——将氦融合成碳、氮和氧等较重元素。
当氦聚变开始的时候,太阳的辐射压力会远远大于引力,这个时候太阳会就会膨胀红巨星,而地球轨道可能会被淹没,所以那时地球会被太阳吞噬。
不过,红巨星阶段通常是太阳生命中最剧烈的时期,所以实际上,太阳都不需要膨胀到地球轨道它也太一定会膨胀到地球轨道,它都可以轻松摧毁地球。
参考资料:
[1].Ethan Siegel.No, Black Holes Dont Suck Everything Into Them.forbes.2019.6.19
#所见所得,都很科学#
探索众说纷纭的长白山天池怪兽之谜
稍后,《光明日报》 和《人民日报》也发表了目击消息。
那么,天池怪兽是否真的存在呢?天池怪兽广为流传长白山风光秀丽、最色迷人,素来就有关东第一山 的美誉。
关于长白山,自古就有着众多的故事和传说,在这些故事和传说中, 最为人津津乐道、广为流传的莫过于天池怪兽的传说。
长白山天池形成的时间并不是很长,至今只有三百多年的历史,但是其壮丽的自然景观,实属罕见。
它是中国最高、最大、最冷的高山湖泊,也是世界上最大、最深的火山口湖。
天池湖面海拔2189米,如此高的海拔,使得天池年平均气温只有一7.3C. 年积雪日达到258天。
天池湖水冬季封冻,即便在盛夏季节水温也只有5C左右。
在如此恶劣的气候和自然环境下,水中生物一般很难存活。
因此长期以来,很多人认为天池之中没有生物生存。
但是,现在人们借助现代仪器,发现天池中还是有极少量的冷水鱼生存的。
早在科学工作者对天池进行科学监测以前,在民间,同样也有一些人认为天池之中存在生物。
只不过,不同于科学工作者观测到的冷水鱼,民间流传的说法是天池之中生活着巨大的怪兽。
19世纪初,《长白山志》 和《长白山江岗志略》中就已经有了关于天池怪兽的记载。
最早关于天池怪兽的公开报道出现在1980年的《延边日报》,此后陆续有人声称看到过天池怪兽。
1981年, 一位杂志社记者甚至用1000毫米的长焦距镜头偶然拍到了这个神秘怪兽,国内的各大报纸随即报道、发表了众多有关天池怪兽的消息。
天池怪兽一时之间名声大震,紧紧牵住人们的视线,并且关注热度持续不减。
几十年来,越来越多的人宣称自己有幸目睹了天池怪兽。
人们似乎越来越坚信天池怪兽真的存在。
这些不断出现的目击事件,使得天池怪善逐渐由传闻转变为世人所瞩目的研究课题。
天池怪兽真的存在吗?天池怪兽什么样子?天池怪兽是何方神圣?这些问题已经成为了每一个来过天池,听说过天池的人的共同话题。
探寻天池怪兽尽管关于天池怪兽的目击报道一直未断, 但是天池里面究竟有没有怪兽,人们仍然不敢下断语。
首先,在众多的目击报道中,天池怪兽的外貌并不相同。
一些人的说法是:天池怪兽大如水牛,面目狰狞,体形如狗,嘴状如鸭;另外些人的说法是:天池怪兽方顶有角,长项多须,长有龙鳞。
还有个别人声称其目睹的天池怪兽,兽头像马,眼大如栗,项长白毛。
其次,天池的海拔非常高,周围高山耸立,山上常年积雪,单从气候条件来看就连草木都很难生存,更不要说如怪兽一般的大型动物,更何况天池上面的动植物都极其稀少,没有可维持怪兽生存的食物。
为了解开天池怪兽之谜,长白山自然保护区管理局建立了专门的天池怪兽展览室,集合了所有关于天池怪兽的发现记录。
展览室的工作人员还依照目击者的诉说,塑造了两只怪兽塑像,并将传说中怪曾的出没时间绘制成方便查看的图表,希望这些能给予天池爱好者以启发。
但是,揭开天池怪兽的秘密仍然需要面对诸多的困难。
目前,对于天池怪兽的研究并没有真正的科研经费投入,更没有专门的科研机构参与,真正的科学研究仍然没有实际开展。
到现在为止,天池怪兽仍然只是人们的谈资,并没有科学工作者立足科学精神,以真正的科学活动来探寻天池怪兽的秘密。
天池怪兽与大自然之中其他众多的秘密一样,仍然有待人们去开掘和发现。
金星是离地球最近的行星?人类不登陆?炼狱
在随着科技越来越发达之后,人们对于一些天空之中的事情则格外的好奇,研究出了许多的探测器,就是为了能够一探宇宙之中其他行星的上面到底是什么样的情况?中国第1辆货行车则是祝融号登上了火星地表之后,引起了众多人的注意,可是没想到,后来却选择了登陆火星而不再去金星。
距离地球最近的行星金星距离地球是非常近的一颗行星,平均的距离也就只有4,000万公里左右,但是火线却非常的远距离,则是达到了2.25亿公里,最远的能够达到4.011公里,所以从种种方面来看,不论是怎么选择都是去金鑫会比较合适,而且还特别的简单,容易一些。
也是太阳系的四大行星之一质量体系,密度和地球都是非常接近的,界限就特别的冷清,但实际上在之前的进行也是比较热闹的,尤其是在外面还笼罩了大气层,当时的天文学家觉得上面可能liCVc有生命,因此就对进行进行了探测。
对金星的探索在对进行产生好奇过之后,听学家都一直在对进行进行探测。
1962年的时候水手2号则飞过进行,这是第1次探测器距离,其他的行星非常的近。
在1970年的时候,金星7号登陆金星,这是第1次登陆上其他行星的土地,在20世纪60年代80年末的时候更是有着多个探测器登上了金星,但中间间隔了很多年都没有再去查看金星,直到2005年的时候再次发射了金星快车队进行进行了反复的探测,发现并非是犹如之前幻想的一般。
环境犹如炼狱在真的登陆到了金星上之后,就发现大气层的厚度就达到了250公里,相当于91个地球,表面的大气压大多数都是二氧化碳和氮气,人是无法生存的,尤其温度达到了464℃,还有着厚厚的云层,会下起硫酸雨,整个环境犹如炼狱一般。