Astronomy 版 (精华区)

　

    大质量恒星经过一系列核反应后，形成重元素在内、轻元素在外的洋葱状结构，
其核心主要由铁核构成。此后的核反应无法提供恒星的能源，铁核开始向内坍塌，
而外层星体则被炸裂向外抛射。爆发时光度可能突增到太阳光度的上百亿倍，甚
至达到整个银河系的总光度，这种爆发叫做超新星爆发。超新星爆发后，恒星的外
层解体为向外膨胀的星云，中心遗留一颗高密天体。

    金牛座里著名的蟹状星云就是公元1054年超新星爆发的遗迹。超新星爆发的时
间虽短不及1秒，瞬时温度却高达万亿K，其影响更是巨大。超新星爆发对于星际物
质的化学成分有关键影响，这些物质又是建造下一代恒星的原材料。

    超新星爆发时，爆发与坍塌同时进行，坍塌作用使核心处的物质压缩得更为密
实。理论分析证明，电子简并态不足以抗住大坍塌和大爆炸的异常高压，处在这么
巨大压力下的物质，电子都被挤压到与质子结合成为中子简并态，密度达到10亿吨
/立方厘米。由这种物质构成的天体叫做中子星。一颗与太阳质量相同的中子星半
径只有大约10千米。

    从理论上推算，中子星也有质量上限，最大不能超过大约3倍太阳质量。如果
在超新星爆发后核心剩余物质还超过大约3倍太阳质量，中子简并态也抗不住所受
的压力，只能继续坍缩下去。最后这团物质收缩到很小的时候，在它附近的引力就
大到足以使运动最快的光子也无法摆脱它的束缚。因为光速是现知任何物质运动速
度的极限，连光子都无法摆脱的天体必然能束缚住任何物质，所以这个天体不可能
向外界发出任何信息，而且外界对它探测所用的任何媒介包括光子在内，一贴近它
就不可避免地被它吸进去。它本身不发光并吞下包括辐射在内的一切物质，就象一
个漆黑的无底洞，所以这种特殊的天体就被称为黑洞。黑洞有很多奇特的性质，对
黑洞的研究在当代天文学及物理学中有重大的意义。