第194章 衰变（1/2）

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华枫明白相比太阳，其与之不同的是，ia型超新星的原始恒星是致密的，并且要比太阳小得多（但质量仍然大得多），因此这种致密星体如要变得透明需要进行大幅的膨胀（以及冷却）。

尽管超新星的世界和华枫此刻所处的世界距离十分遥远，但有时候被忽略的任何细微的变化都是可能影响到整个星系区域未来的发展变化的，也许是缓慢的进程，也许是突发而至不给人反应时间的那种。

爆炸产生的热在星体膨胀的过程中被消耗，从而无法促使光子产生。事实上，ia型超新星所辐射的能量完全来自爆炸中产生的放射性同位素的衰变，这主要包括镍-56（半衰期61天）和它的衰变产物钴-56（半衰期77天）。从放射性衰变中辐射的伽玛射线会被喷射出的物质吸收，这些物质因此被加热到白炽状态。

在核坍缩超新星中，随着喷射出的物质逐渐膨胀并冷却，放射性衰变最终也会成为光辐射的主要能量来源。一颗明亮的ia型超新星能够释放出05至1倍太阳质量的镍-56，但核坍缩超新星所释放的镍-56通常只有01倍太阳质量左右。

超新星是生成比氧重的元素的关键来源。这些元素中，铁-56以及比它轻的元素的生成来自核聚变，而比铁重的元素都来自超新星爆炸时进行的核合成。尽管存在争议，超新星确实是最有可能的进行

-过程的候选场所，

-过程是核合成在高温以及高中子密度时进行的一种快速形式。反应中有大量高度不稳定的原子核产生，这些原子核都含有过剩数量的中子。这些状态不稳定，经过快速的β衰变而达到更稳定的状态。

-过程有可能发生在ii型超新星的爆发中，有半数左右丰度的比铁重的元素都会在其中产生，其中包括钚、铀、锎等元素。与之能相提并论的其他产生重元素的过程只有在衰老的红巨星内发生的s-过程，但这一过程进行起来要慢得多，而且不能产生比铅更重的元素。

大麦哲伦星云内位于成群的气体和尘埃中的超新星遗迹n 63a超新星爆发后的遗迹包括一个中央的致密星体和因激波而快速向外扩散的物质。这些物质在快速膨胀的状态下扫过周围的星际物质，这种状态能够持续长达两个世纪。

其后它们将经历一个绝热膨胀的过程，进而再用一万年左右的时间逐渐冷却并与周围的星际物质混合。

根据天文学中的标准理论，大爆炸产生了氢和氦，可能还有少量锂；而其他所有元素都是在恒星和超新星中合成的。超新星爆发令它周围的星际物质充满了金属（对于天文学家来说，金属就是比氦重的所有元素，与化学中的概念不同）。

这些合成的金属丰富了形成恒星的分子云的元素构成，所以每一代的恒星（及行星系）的组成成分都有所不同，由纯氢、氦组成到充满金属的组成。超新星是宇宙间将恒星核聚变中生成的较重元素重新分布的主要机制，不同元素的所有的分量对于一颗恒星的生命，以至围绕它的行星的存在性都有很大的影响。

膨胀中的超新星遗迹的动能能够压缩凝聚附近的分子云，从而启动一颗恒星的形成。如果气体云无法释掉过多的能量，增大的湍流压也能阻止恒星形成。

在太阳系附近的一颗超新星爆发中，借助其中半衰期较短的放射性同位素的衰变产物所提供的证据能够了解四十五亿年前太阳系的元素组成，这些证据甚至显示太阳系的形成也有可能是由这颗超新星爆发而启动的。由超新星产生的重元素经过了和天文数字一样长的时间后，这些化学成分最终使地球上生命的诞生成为可能。

除了在可见光区观测到的超新星遗迹外，通过专门用来观测来自太空的x射线的人造卫星“爱因斯坦天文台”，人类发现了不少天上的x射线源，其中有30个以上是x射线超新星遗迹。1572年出现的隆庆彗星即第古新星，就留下了x射线遗迹。超新星冲击波使得星际介质温度高达几百万开并辐射出强烈的x射线。这是一颗典型的1型超新星。

使用射电望远镜可以发现仅由最稀薄气体构成的超新星遗迹。比如，是射电天文学家最先发现了仙后座a这一超新星遗迹，后来在光学波段也发现了它的极暗弱的对应体。

超新星爆发和宇宙线的产生也有一定的关系。星际介质中的粒子运动速度一般都在每秒几十千米范围内，但是也有某些特殊情况——有的粒子运动速度可以接近光速，这就是宇宙线。宇宙线是由一些物质粒子如电子、质子等组成的，在本质上完全不同于电磁波。一般说来，由于地球大气对宇宙线的吸收作用，有探测宇宙线必须到大气层之外。

如果搭乘气球上升到50千米的高空，就可以用底片拍摄宇宙线的踪迹。只有极少数能量极高的宇宙线可以到达地球表面。但是，当高能宇宙线与地球大气发生作用时，会引发一种闪光效应，同时产生二级宇宙线，在地球表面探测二级宇宙线是相对容易的。

实验表明，一些能量较低的宇宙线受到太阳活动的影响。比如，太阳活动有一个11年左右的周期，而观测到的低能宇宙线也随着这个周期而有所变化。