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史上最强!国家天文台发现红矮星爆发,科学家却高兴不起来

史上最强!国家天文台发现红矮星爆发,科学家却高兴不起来
2021年01月13日 20:43 新浪网 作者 UFO之家看点号

  

  发表在《arXiv》上的一篇论文显示,中国科学院国家天文台的一个研究小组和法国天文学家合作,利用兴隆天文台的地基广角相机(GWAC);

  在距离地球471光年的位置发现了一颗超冷矮星超强的耀斑爆发,这颗恒星被称为SDSS J013333.08+003223.7,这次新发现的事件被命名为GWAC 181229A。

  恒星耀斑指的是在短时间内恒星大气局部区域大量释放能量的现象,引起局部温度升高,辐射增强,并伴随着超强的带电粒子辐射。

  

  这次事件是有史以来人类在超冷恒星中探测到的最大爆发。超级耀斑爆发后辐射的能量介于(5.56−9.25)×10^27 焦耳之间,相当于数十颗原子弹同时爆炸。

  ‘这次发现的爆发可以让我们更加地了解超冷矮星表面和磁场之间的相互作用。对我们研究这类恒星有很大的帮助。

  超冷矮星其实就是们常说的M型恒星,也就是红矮星,它们是宇宙中质量最低、颜色最暗、温度最低的一类恒星。

  

  因为它们的质量介于太阳质量的8%到40%之间,而SDSS J013333.08+003223.7的质量只有太阳的0.3倍,表面温度2430°C以下,相比之下太阳的表面温度为5500摄氏度。

  以往我们认为这类恒星非常温和,燃烧速度缓慢,不会出现像这么高强度的能量释放,是生命诞生最理想的母恒星,但是现在的发现告诉我们,红矮星已经不适合生命生存了。

  为什么我们之前认为红矮星是生命诞生的主要恒星?也是地外生命大量存在的主要场所?

  有两个原因,一是红矮星的数量非常庞大;二是红矮星的寿命非常长,长到不可思议。

  先说第一点,恒星这种核聚变的天体,它的颜色、光度和寿命只与质量相关。因此根据质量和光谱的不同我们将宇宙中所有的恒星分为了以下的种类。

  

  但是你知道吗?M型恒星的数量占到了宇宙恒星数量的3/4,可以说宇宙中有4颗恒星,其中三颗就是质量很少、温度很低的红矮星。

  剩下的1/4的恒星中有99.5%属于K、G、F、A、B(一部分)型恒星,而质量最大、最蓝、温度最高的0型恒星、以及部分B型恒星只占到了5%。

  这类恒星死亡后会发生超新星爆发,有些核心会变成中子星有些会变成黑洞,其余的都会经历行星状星云,核心收缩成白矮星。

  所以说按照M型恒星在宇宙中的数量,我们会认为这里的地外生命会更加丰富。

  

  第二点,M型恒星的寿命长到不可思议,质量最小的红矮星它的寿命能达到20万亿年,这是啥概念?这个时间相当于宇宙年龄的一千五百倍。

  像SDSS J013333.08+003223.7这样的红矮星寿命至少在数万亿年,这样的母恒星寿命对于生命来说,简直太完美了。

  因为我们知道,地球上的生命从最简单的单细胞,到现在的人类花费了至少45亿年,这个时间相当漫长,而我们的太阳现在已经年过中旬,寿命只剩下60亿年了;

  

  更为严重的是,在10年后,由于太阳核心温度的升高核聚变的加剧,它的光度会比现在强10%,到时就会造成地球气温过高,无法生存,所以就算我们把地球环境保护的好好的,最多也只有10亿年的时间。

  但是红矮星并没有这样的困扰,它的寿命动辄万亿年,所以如果有生命出现、进化在红矮星系统中,那么它们的就会有绝对的优势。

  再加上我们以前认为,红矮星的有害辐射更低,也有利于生命的诞生进化。

  但是现在的发现,让我们开始思考,红矮星并不像我们以前认为的是生命的伊甸园。

  

  因为在红矮星的周围想要让一颗行星上有液态水和合适的温度,那么这颗行星和红矮星的距离必须非常近,甚至比水星和太阳的距离还要近。

  在如此近的距离上这颗行星才能获得足够的温度。但是如果红矮星也会像我们太阳一样爆发超强的能量辐射,那么这样的爆发时间会杀死宜居带上可能存在的任何生命。

  

  所以红矮星就这样被排除在了可能存在生命的母恒星行列,这对科学家来说是一件坏消息,这意味着占了宇宙恒星数量3/4的红矮星,并没有地外生命,大大减小了宇宙诞生生命的可能。

  所以在未来寻找地外生命的过程中,我们会将更多的目光停留在类太阳恒星上。

  

  2020年的一篇论文也证实了这样的观点,这篇论文的研究对象也是一个红矮星,而且你非常熟悉这颗恒星,它就是距离地球只有4.1光年的比邻星。虽然离地球很近,但它的亮度很低,所以在地球上我们用肉眼看不到这颗恒星。

  2016年的时候,我们在比邻星的宜居带发现了一颗行星,这颗行星是一颗岩石行星,质量是地球的1.5倍,可以说这颗行星非常适合生命的诞生和进化。

  因此一直以来科学家认为,系外生命可能就在我们家门口,但是2020年的时候,我们在比邻星上同样也观察到了超强的能量爆发事件(恒星耀斑),论文作者认为这样的短时间的强辐射足以杀死比邻星B上的任何生命。

  

  所以排除了系外生命就在家门口的观点,也让一直以来被认为是生命伊甸园的红矮星变成了生命的地狱。

  这次中国科学家又在SDSS J013333.08+003223.7上发现更强的耀斑事件,所以宇宙中的生命并没有我们之前想象的那么普遍。

  论文:

A ΔR∼9.5 mag Super Flare of An Ultracool Star Detected by SVOM/GWAC Systemarxiv.org/abs/2012.14126

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