关于宇宙的资料

“宇宙”一词，最早大概出自我国古代著名哲学家墨子（约公元前468-376）。他用“宇”来指东、西、南、北，四面八方的空间，用“宙”来指古往今来的时间，合在一起便是指天地万物，不管它是大是小，是远是近；是过去的，现在的，还是将来的；是认识到的，还是未认识到的……总之是一切的一切。

从哲学的观点看。人们认为宇宙是无始无终，无边无际的。不过，对这个深奥的概念我们不打算做深入的探讨，还是留给哲学家们去研究。我们不妨把眼光缩小一些，讲一讲利用我们现有的科学技术所能了解和观测的宇宙，人们把它称为“我们的宇宙”或“总星系”。

在西方，宇宙这个词在英语中叫cosmos，universe，space；在俄语中叫кocMoc ，在德语中叫kosmos ，在法语中叫cosmos。它们都源自希腊语的κoσμoζ，古希腊人认为宇宙的创生乃是从浑沌中产生出秩序来，κoσμoζ其原意就是秩序。但在英语中更经常用来表示“宇宙”的词是universe。此词与universitas有关。在中世纪，人们把沿着同一方向朝同一目标共同行动的一群人称为universitas。在最广泛的意义上，universitas 又指一切现成的东西所构成的统一整体，那就是universe，即宇宙。universe和cosmos常常表示相同的意义，所不同的是，前者强调的是物质现象的总和，而后者则强调整体宇宙的结构或构造。

在汉语中，“宇”代表上下四方，即所有的空间，“宙”代表古往今来，即所有的时间，宇：无限空间，宙：无限时间。所以“宇宙”这个词有“所有的时间和空间”的意思。 把“宇宙”的概念与时间和空间联系在一起，体现了我国古代人民的智慧。

从最新的观测资料看，人们已观测到的离我们最远的星系是130亿光年。也就是说，如果有一束光以每秒30万千米的速度从该星系发出，那么要经过130亿年才能到达地球。这130亿光年的距离便是我们今天(2008年)所知道的宇宙的范围。再说得明确一些，我们今天所知道的宇宙范围，或者说大小，是一个以地球为中心，以130亿光年的距离为半径的球形空间。当然，地球并不真的是什么宇宙的中心，宇宙也未必是一个球体，只是限于我们目前的观测能力，我们只能了解到这一程度。

在这个以130亿光年为半径的球形空间里，目前已被人们发现和观测到的星系大约有1250亿个，而每个星系又拥有像太阳这样的恒星几百到几万亿颗。因此只要做一道简单的数学题，你就不难了解到，在我们已经观测到的宇宙中拥在多少星星。地球在如此浩瀚的宇宙中，真如沧海一粟，渺小得微不足道。

一直以来， 天文学家和我们一样，想知道宇宙究竟有多大。最近，美国的太空网报道，经过艰苦的计算工作，天文学家发现宇宙超乎寻常的大，其长度至少为1560亿光年。“这样一个有关宇宙大小的发现，显然是以‘宇宙是球形的，是有限无边的’为前提条件的。”中国国家天文台的研究员陈大明在接受记者专访时说，“长期以来，宇宙学研究领域一直有这样一个争论，宇宙究竟是球形的、马鞍形的、还是平坦的。”北京师范大学副教授张同杰说：“国际主流宇宙学普遍认为宇宙是平坦的，是无限的。”那么，围绕宇宙的争论从何而来？理据何在？一种最为普遍的观点：在大爆炸之后，宇宙诞生了。“根据现代宇宙学中最有影响的大爆炸学说，我们的宇宙是大约137亿年前由一个非常小的点爆炸产生的，目前宇宙仍在膨胀。”陈大明研究员说，“这一学说得到大量天文观测的证实。”这一学说认为，宇宙诞生初期，温度非常高，随着宇宙的膨胀，温度开始降低，中子、质子、电子产生了。此后，这些基本粒子就形成了各种元素，这些物质微粒相互吸引、融合，形成越来越大的团块，这些团块又逐渐演化成星系，恒星、行星，在个别的天体上还出现了生命现象，能够认识宇宙的人类最终诞生了。宇宙是球形的、有限无边的？“认为宇宙是球形的观点在很长时间内存在着，尽管不是国际宇宙学界的主流。”陈大明介绍说，“它的每一次提出，都会引起人们的关注，就是因为这一观点很奇特。”一个最为明显的例子就是不久前，由美国数学家杰弗里·威克斯构建的宇宙模型：一个大小有限、形状如同足球的镜子迷宫。“形如足球”的模型令科学界震惊，因为这一学说宣称，宇宙之所以令人产生无边无界的“错觉”，是因为这个有限空间通过“返转”效应无限重复映现自身。威克斯认为，人们之所以感觉宇宙是无限的，是因为宇宙就像一个镜子迷宫，光线传过来又传过去，让人们发生错觉，误以为宇宙在无限伸展。这一惊人推断后来被《新科学家》杂志收录，同时作为一种“奇谈”在民间广为流传着。

〔中国科学技术大学〕天文与应用物理系

天文与应用物理系的前身物理教研室成立于1958年建校初期，由著名物理学家施汝为、钱临照教授先后担任主任，吴有训、严济慈教授等我国物理学界老前辈也在该教研室执教多年。文革后重建，1983年改为基础物理中心，承担全校的主要基础物理课程教学任务，同时为国家培养了大批研究生和博士后等高级研究人才。为使我校在世纪之交的知识创新工程中发挥重要作用，适应新世纪物理学在探索宇宙、理论物理、应用物理领域迅猛发展的趋势，加速在新兴和重点学科领域那的高层次人才培养，1998年起正式启用现名并同时招收本科生。天文与应用物理系是国家理科基础科学研究和教学人才培养基地，现有教职员工82人，其中教授19人，包括博士生导师11人，杰出青年3名、副教授22人。天体物理中心是国立天文中心以及第三世界科学院高级研究中心的重要组成部分。本系设有天文学、物理学、应用物理学等3个专业，5个博士点（天体物理、理论物理、凝聚态物理、光学、计算机应用），5个硕士点，2个博士后流动站，实行四二三学士、硕士、博士分流培养制。学生入学后先不分专业进行基础课程的学习，打下扎实的基础，以后学生根据兴趣选定专业，学习专业基础知识和国际上最新的科研动态和成果。我系各专业均培养学士、硕士和博士。本科毕业生可以在天文、理论物理、材料科学和信息技术等研究领域内继续深造，或进入相关的科研机构或高科技公司发展。已培养的历届研究生均在国内外著名的科研和教育机构以及高科技公司任职。我系师资队伍雄厚，梯队构成合理，教学经验丰富，科研实力甚强。在教学方面，承担着全校的大学物理实验，部分普通物理和理论物理课程。我系教员是CUPEA物理研究生出国考生和国际中学生物理奥林匹克竞赛选手培训班的骨干。科研方面，承担着国家大型科学工程大面积多目标光纤光谱天文望远镜中的课题预研工作，从事国家自然科学基金和省、部、委资助的数十个科研项目的研究，有4人获国家杰出青年科学基金和中科院百人计划资助的科研项目。已获国家、省、部级科技成果奖和教学成果奖、个人奖和集体奖数十项。

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理论而言，质量介于太阳的8~25倍之间的恒星会在一场超新星爆炸中结束自己的生命。当这颗恒星耗尽所有可用的燃料，它就会突然失去一直支撑自身重量的压力，它的核心坍缩成为一颗中子星——一颗毫无生气的超致密残骸，外侧的气体包层则会以5%的光速抛射出去

当恒星爆发时的绝对光度超过太阳光度的100亿倍、中心温度可达100亿摄氏度，新星爆发时光度的10万倍时，就被天文学家称为超新星爆发了。

一颗超新星在爆发时输出的能量可高达(10)^43焦，这几乎相当于我们的太阳在它长达100亿年的主序星阶段输出能量的总和。超新星爆发时，抛射物质的速度可达10000千米/秒，光度最大时超新星的直径可大到相当于太阳系的直径。1970年观测到的一颗超新星，在爆发后的30天中直径以5000千米/秒的速度膨胀，最大时达到3倍太阳系直径。在这之后直径又开始收缩。(数字不准)

[编辑本段]超新星的由来

超新星恒星中心开始冷却，它没有足够的热量平衡中心引力，结构上的失衡就使整个星体向中心坍缩，造成外部冷却而红色的层面变热，如果恒星足够大，这些层面就会发生剧烈的爆炸，产生超新星。大质量恒星爆炸时光度可突增到太阳光度的上百亿倍，相当于整个银河系的总光度。 恒星爆发的结果：（1）恒星解体为一团向四周膨胀扩散的气体和尘埃的混合物，最后弥散为星际物质，结束恒星的演化史。（2）外层解体为向外膨胀的星云，中心遗留下部分物质坍缩为一颗高密度天体，从而进入恒星演化的晚期和终了阶段。 中国古代天文学家观测到的1054年爆发的超新星的遗迹。在一个星系中,超新星是罕见的天象,但在星系世界内,每年却都能观测到几十颗。1987年2月23日，一位加拿大天文学家在大麦哲伦星云中发现了一颗超新星，这是自1604年以来第一颗用肉眼能看到的超新星，这颗超新星被命名为“1987A”

时间 方位 视亮度 观测、记录者

185 半人马座 比金星亮 中国人。

369 仙后座 比木星亮 中国人。

1006 豺狼座 比金星亮 中国、日本、朝鲜、阿拉伯人。

1054 金牛座 比金星亮 中国、日本、阿拉伯、印度人。

1572 仙后座 与金星相同 布拉赫等。

1604 蛇夫座 介于天狼星和木星之间 中国人和开普勒、伽利略等。

出现超新星爆发这样的宇宙级“暴力事件”概率有多大呢？虽然在每个星系中这一概率是很小的，但由于现在能观测到很多河外星系，所以在每年中都能观测到相当多的河外超新星事件。可是，从1604年以来，在我们银河系中还没有再次观测到超新星。这可能是因为宇宙尘埃的存在遮挡住了出现在银河系的某个角落中的超新星的光芒。

[编辑本段]超新星的分类

天文学家把超新星按它们光谱上的不同元素的吸收线来分成数个类型：

● I型：没有氢吸收线A

● Ia型：没有氢、氦吸收线，有硅吸收线

● Ib型：没有氢吸收线，有氦吸收线

● Ic型：没有氢、氦、硅吸收线

● II型：有氢吸收线

超新星分类法（Supernova taxonomy）

I型超新星

Ia超新星 缺乏氢和氦，光谱的峰值中以游离硅的6150纳米波长的光最为明显。

Ib超新星 未游离的氦原子（He I）的5876纳米，和没有强烈的硅615纳米吸收谱线。

Ic超新星 没有或微弱的氦线，和没有强烈的硅615纳米吸收谱线。

II型超新星

II-P超新星 在光度曲线上有一个"高原区"。

II-L超新星 光度曲线（星等对时间的改变，或光度对时间呈指数变化）呈"线性"的衰减。

如果一颗超新星的光谱不包含氢的吸收线，那它就会被归入I型，不然就是II型。一个类型可根据其他元素的吸收线再细分。天文家认为这些观测差别代表这些超新星不同的来源。他们对II型的来源理论满肯定，但是虽然天文有一些意见解释I型超新星发生的方法，这些意见比较不肯定。

Ia型的超新星没有氦，但有硅。它们都是源于到达或接近钱德拉塞卡极限的白矮星的爆发。一个可能性是那白矮星是处于一个密近双星系统中，它不断地从它的巨型伴星吸收物质，直至它的质量到达钱德拉塞卡极限。那时候电子简并压力再不足以抵销星体本身的引力，结果是白矮星会塌缩成中子星或黑洞，塌缩的过程可以把剩下的碳原子和氧原子融合。而最后核融合反应所产生冲击波就把那星体炸成粉碎。这与新星产生的机制很相似，只是该白矮星未达钱德拉塞卡极限，不会塌缩，能量是来自积聚在其表面上的氢或氦的融合反应。

亮度的突然增加是由爆发中释放的能量所提供的，爆发以后亮度不会即时消失，而是会在一段长时间中慢慢地下降，那是因为放射性钴衰变成铁而放出能量。

Ib超新星有氦的吸收线，而Ic超新星则没有氦和硅的吸收线，天文学家对它们产生的机制还是不太清楚。一般相信这些星都是正在结束它们的生命（如II型），但它们可能在之前（巨星阶段）已经失去了氢（Ic则连氦也失去了），所以它们的光谱中没有氢的吸收线。Ib超新星可能是沃尔夫－拉叶型恒星塌缩的结果。

如果一颗恒星的质量很大，它本身的引力就可以把硅融合成铁。因为铁原子的比结合能已经是所有元素中最高的，把铁融合是不会释放能量，相反的能量反而会被消耗。当铁核心的质量到达钱德拉塞卡极限，它就会即时衰变成中子并塌缩，释放出大量携带着能量的中微子。中微子将爆发的一部份能量传到恒星的外层。当铁核心塌缩时候所产生的冲击波在数个小时后抵达恒星的表面时，亮度就会增加，这就是II型超新星爆发。而视乎核心的质量，它会成为中子星或黑洞。

II型超新星也有一些小变型如II-P型和II-L型，但这些只是描述了光度曲线图的不同（II-P的曲线图有暂时性的平坦地区，II-L则无），爆发的基本原理没有太大差别。

还有一类被称为“超超新星”的理论爆发现象。超超新星指一些质量极大恒星的核心直接塌缩成黑洞并产生了两股能量极大、近光速的喷流，发出强烈的伽傌射线。这有可能是导致伽玛射线暴的原因。

I型超新星一般都比II型超新星亮。

（下图）在一个大质量、演变的恒星（a）元素成洋葱的壳层状进行融合，形成铁芯（b） 并且达到钱德拉塞卡质量和开始塌缩。核心的内部被压缩形成中子（c），造成崩落的物质反弹（d）和形成向外传播的冲击波（红色）。冲积波开始失去作用（e），但是中微子的加入使交互作用恢复活力。周围的物质被驱散（f），留下的只有被简并的残骸。

[编辑本段]观测及其意义

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Ⅰ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。另外，当太阳活动增强时，会使得地球周围的磁场增强，从而使在地球上观测到的宇宙线活动减弱。相反地，宇宙线流量的最大值往往出现在太阳耀斑等活动最小的时刻。观测也表明，绝大部分宇宙线是来自遥远的宇宙深处的超新星爆发。

因为宇宙线常常会因为星际磁场的作用而改变运动方向，我们很难判断它的辐射源在哪里。但宇宙线在与星际介质发生作用时，会辐射出г射线；而г射线是电磁波，运动方向不再受磁场的影响。美国宇航局曾发射了专门观测宇宙г射线的人造卫星。观测结果表明，宇宙г射线的分布与发现的超新星的分布有很好的相关性。这就在很大程度上支持了宇宙线来自超新星爆发的观点。

超新星事件和新星事件还有一个本质性的区别，即新星的爆发只发生在恒星的表面，而超新星爆发发生在恒星的深层，因此超新星爆发的规模要大的多。超新星爆发时散落到空间的物质，对新的星际介质乃至新的恒星的形成有着重要的贡献，但这些物质来自死亡恒星的外壳。

[编辑本段]超新星的研究用途

超新星处于许多不同天文学研究分支的交汇处。超新星作为许多种恒星生命的最后归宿，可用于检验当前的恒星演化理论。在爆炸瞬间以及在爆炸后观测到的现象涉及各种物理机制，例如中微子和引力波发射、燃烧传播及爆炸核合成、放射性衰变及激波同星周物质的作用等。而爆炸的遗迹如中子星或黑洞、膨胀气体云起到加热星际介质的作用。

超新星在产生宇宙中的重元素方面扮演着重要角色。大爆炸只产生了氢、氦以及少量的锂。 红巨星阶段的核聚变产生了各种中等质量元素（重于碳但轻于铁）。而重于铁的元素几乎都是在超新星爆炸时合成的，它们以很高的速度被抛向星际空间。此外，超新星还是星系化学演化的主要“代言人”。在早期星系演化中，超新星起了重要的反馈作用。星系物质丢失以及恒星形成等可能与超新星密切相关。

由于非常亮，超新星也被用来确定距离。将距离同超新星母星系的膨胀速度结合起来就可以确定哈勃常数以及宇宙的年龄。在这方面，Ia型超新星已被证明是强有力的距离指示器。最初是通过标准烛光的假定，后来是利用光变曲线形状等参数来标定化峰值光度。作为室女团以外最好的距离指示器，其校准后的峰值光度弥散仅为8%，并且能延伸到V> 30,000 km s-1的距离处。Ia 超新星的哈勃图（更确切地说是星等-红移关系）现在成为研究宇宙膨胀历史的最强有力的工具：其线性部分用于确定哈勃常数；弯曲部分可以研究膨胀的演化，如加速，甚至构成宇宙的不同物质及能量组分。利用Ia超新星可用作“标准烛光”的性质还可研究其母星系的本动。高红移Ia 超新星的光变曲线还可用于检验宇宙膨胀理论。可以预计由于宇宙膨胀而引起的时间膨胀效应将会表现在高红移超新星光变曲线上。 观测数据表明红移z处的Ia 超新星光变曲线宽度为z= 0处的 (1+z) 倍这为膨胀宇宙理论提供了又一个有力的支持。某些II型超新星也可用于确定距离。II-P型超新星在平台阶段抛射物的膨胀速度与它们的热光度存在相关，这也用来进行距离测定。经上述相关改正后，原来II-P型超新星V波段的～1星等的弥散可降到～03 星等的水平，这提供了另一种测独立于SN Ia的测定距离的手段。此外，II型超新星的射电发射也似乎具有可定量的性质，如6cm的光变曲线峰与爆炸后6cm峰出现的时间存在相关，这也可用来进行距离估计。

[编辑本段]超新星的命名惯例

当国际天文联合会收到发现超新星的报告后，他们都会为它命名。名字是由发现的年份和一至两个拉丁字母所组成：一年中首先发现的26颗超新星会用从A到Z的大写字母命名，如超新星1987A就是在1987年发现的第一颗超新星；而第二十六以后的则用两个小写字母命名，以aa、ab、ac这样的顺序起始[32]。专业和业余天文学家每年能发现几百颗超新星（2005年367颗，2006年551颗，2007年572颗），例如2005年发现的最后一颗超新星为SN 2005nc，表示它是2005年发现的第367颗超新星[nb 1][33][34]。

历史上的超新星则只需要按所发现的年份命名，如SN 185、SN 1006、SN 1054、SN 1572（第谷超新星）和SN 1604（开普勒超新星）。自1885年起开始使用字母命名，即使在那一年只有一颗超新星被发现（如SN 1885A和1907A等）。表示超新星的前缀SN有时也可以省略。

[编辑本段]发现

由于在一个星系中超新星是很少见的事件，银河系大约每隔50年发生一次，[6]为了得到良好的研究超新星的样本需要定期检测许多星系。

在其他星系的超新星无法准确地预测。通常情况下，当它们被发现时，过程已经开始。[22]对超新星最有科学意义的研究（如作为标准烛光来测量距离）需要观察其峰值亮度。因此，在它们达到峰值之前发现他们非常重要。业余天文学家的数量大大超过了专业天文学家，他们通常通过光学望远镜观察一些较近的星系，并和以前的相比较，在寻找超新星方面发挥了重要的作用。

到20世纪末期，天文学家越来越多转向用计算机控制的天文望远镜和CCD来寻找超新星。这种系统在业余天文学家中很流行，同时也有较大的设施，如卡茨曼自动成像望远镜（KAIT）。[23]最近，超新星早期预警系统（SNEWS）项目也已开始使用中微子探测器网络来早期预警银河系中超新星。[24][25]中微子是超新星爆炸时产生的大量的次原子粒子，[26]并且它不被银河系的星际气体和尘埃所吸收。

超新星的搜寻分为两大类：一些侧重于相对较近发生的事件，另一些则寻找更早期的爆炸。由于宇宙的膨胀，一个已知发射光谱的远程对象的距离可以通过测量其多普勒频移（或红移）来估计。平均而言，较远的物体比较近的物体以更大速度减弱，因此具有更高的红移。因此，搜寻分为高红移和低红移，其边界约为z = 01–03之间[27]——其中z是频谱频移的无量纲量度。

高红移的搜寻通常涉及到对超新星光度曲线的观测，这对于生成哈勃图以及进行宇宙学预测所用的标准或校准烛光很有用。在低红移端超新星的光谱比其在高红移端更有实用价值，并可用于研究超新星周围的物理与环境[28][29] 。低红移也可用于测定近距端的哈勃曲线，这是用来描述可见的星系距离与红移之间的关系曲线[30][31]，参见哈勃定律。

[编辑本段]当前的模型

Ia型

这一类的超新星的形成途径有多种，但这些途径都共有一个相同的内在机制：如果一个以碳-氧[nb 2]为主要成分的白矮星吸积了足够多的物质并达到了约为138倍太阳质量的钱德拉塞卡极限[4]（对于一个不发生自转的恒星而言），它将无法再通过电子简并压力[38][39]来平衡自身的引力从而会发生坍缩。不过，当今天体物理学界普遍认为在一般情形下这个极限是无法达到的：在坍缩发生之前随着白矮星内核温度和密度的不断上升，在白矮星质量达到极限的1%时就会引爆碳燃烧过程[40][4]。在几秒钟之内白矮星的相当一部分物质会发生核聚变，从中释放足够的能量（1-2×1044焦耳[41]）而引起超新星爆发[42]。一束向外扩散的激波会由此产生并可达到5000-20000千米/秒的速度，其大约相当于光速的3%。同时恒星的光度会有非常显著的增加，绝对星等可达-193等（相当于比太阳亮五十亿倍），并且这一光度几乎不会变化[43] 。

研究此类超新星形成的模型之一是一个密近双星系统。双星中质量较大的一颗恒星在演化过程中会更早地离开主星序并膨胀为一颗红巨星[44]。随着双星的共同轨道的逐渐收缩，红巨星最终将其绝大多数外层物质向外喷射，直到它内部不能继续进行核聚变。此时它演化为一颗主要由碳和氧构成的白矮星[45][46]。其后系统中的另一颗恒星也将演化为红巨星，并且这颗红巨星的质量会被临近的白矮星吸积，使后者质量不断增长。在轨道足够接近的情形下，白矮星也有可能从包括主序星在内的其他类型的伴星吸积质量。

Ia型超新星爆发形成的另一种模型是两颗白矮星的合并，届时合并后的质量将有可能超过钱德拉塞卡极限[47]，但此类情形较前者发生几率较低。

Ia型超新星具有特征性的光度曲线，在爆炸发生后它的光度是时间的函数。它所发出的光辐射来自内部从镍-56经钴-56到铁-56的放射性衰变所释放的能量[43]。现在一般认为那些由单一质量吸积形成的Ia型超新星的光度曲线普遍都具有一个相同的光度峰值，这使得它们可被辅助[48]用作天文学上的标准烛光，从而用于测量距它们宿主星系的距离[49]。不过，最近的观测表明它们的光度曲线的平均宽度也会发生一定的演化，这意味着Ia型超新星的固有光度也会发生变化，尽管这种变化在一个较大的红移尺度上才表现得较为显著[50]。

Ib和Ic型

这两类超新星的形成机制很可能类似于大质量恒星内部核反应燃料耗尽而形成II型超新星的过程；但有所不同的是，形成Ib或Ic型超新星的恒星由于强烈的恒星风或与其伴星的相互作用而失去了由氢元素构成的外层[53]。Ib型超新星被认为是大质量的沃尔夫-拉叶星坍缩后的产物。另外还有一些证据认为少量的Ic型超新星是伽玛射线暴的产生原因，但也有观点认为任何氢元素外层被剥离的Ib或Ic型超新星在爆炸的几何条件允许的情形下都有可能生成伽玛射线暴[54]。

II型

质量不小于九倍太阳质量的大质量恒星具有相当复杂的演化风格[5]。在恒星内核中的氢元素不断地通过核聚变产生氦元素，其中释放的能量会产生向外的辐射压，从而保证了内核的流体静力学平衡而避免恒星自身巨大的引力导致的坍缩。

而当恒星内核的氢元素消耗殆尽而无法再产生足够的辐射压来平衡引力时，内核的坍缩开始，这期间会使内核的温度和压力急剧升高并能够将氦元素点燃。由此恒星内核的氦元素开始聚变为碳元素，并能够产生相当的辐射压来中止坍缩。这使得内核膨胀并稍微冷却，此时的内核具有一个氢聚变的外层和一个更高温高压的氦聚变的中心。（其他元素如镁、硫、钙也会产生并在某些情形下在后续反应中燃烧。）

上述的过程会反复几次，每一次的内核坍缩都会由下一个更重的元素的聚变过程而中止，并不断地产生更高的温度和压力。星体由此变成了像洋葱一样的层状结构，越靠近外层的元素越容易发生聚变反应[55][56] 。每一层都依靠着其内部下一层的聚变反应所产生的热能和辐射压力来中止坍缩，直到这一层的聚变燃料消耗殆尽；并且每一层都比其外部一层的温度更高、燃烧更快——从硅到镍的燃烧过程只需要一天或几天左右的时间[57]。

在这样过程的后期，不断增加的重元素参与了核聚变，而生成的相关元素原子的结合能也在不断增加，从而导致聚变反应释放的能量不断减少。并且在更高的能量下内核会发生光致蜕变以及电子俘获过程，这都会导致内核的能量降低并一般会加速核聚变反应以保持平衡[57]。这种重元素的不断合成在镍-56处终止，这一聚变反应中不再有能量释放（但能够通过放射性衰变产生铁-56）[58] 这样的结果导致了这个镍-铁成分的内核[59]无法再产生任何能够平衡星体自身引力的向外的辐射压，而唯一能够起到一定平衡作用的是内核的电子简并压力。如果恒星的质量足够大，则这个内核的质量最终将有可能超过钱德拉塞卡极限，这样电子简并压力也不足以平衡引力坍缩。最终在星体自身强大的引力作用下，内核最内层的原本将原子核彼此分开的力也无法支撑，星体由此开始毁灭性的坍缩，并且此时已没有任何聚变反应能够阻止坍缩的发生[38]。

内核坍缩

超新星内核的坍缩速度可以达到每秒七万千米（约合023倍光速）[60]，这个当原始恒星的质量低于大约20倍太阳质量（取决于爆炸的强度以及爆炸后回落的物质总量），坍缩后的剩余产物是一颗中子星[60]；对于高于这个质量的恒星，剩余质量由于超过奥本海默-沃尔科夫极限会继续坍缩为一个黑洞[67]（这种坍缩有可能是伽玛射线暴的产生原因之一，并且伴随着大量伽玛射线的放出在理论上也有可能产生再一次的超新星爆发）[68]，理论上出现这种情形的上限大约为40-50倍太阳质量。

对于超过50倍太阳质量的恒星，一般认为它们会跳过超新星爆发的过程而直接坍缩为黑洞[69]，不过这个极限由于模型的复杂性计算起来相当困难。但据最近的观测显示，质量极高（140-250倍太阳质量）并且所含重元素（相对氦元素而言）比例较低的恒星有可能形成不稳定对超新星而不会留下黑洞遗迹。这类相当罕见的超新星的形成机制可能并不相同（而可能部分类似于Ia型超新星爆发），从而很可能不需要铁核的存在[70][71]。这类超新星的典型代表是II型超新星SN 2006gy，据估计它具有150倍太阳质量，对它的观测表明如此巨大质量恒星的爆炸与先前的理论预测有着基础性的差异[70][72]。

过程会导致内核的温度和密度发生急剧增长。内核的这一能量损失过程终止于向外简并压力与向内引力的彼此平衡。在光致蜕变的作用下，γ射线将铁原子分解为氦原子核并释放中子，同时吸收能量；而质子和电子则通过电子俘获过程（不可逆β衰变）合并，产生中子和逃逸的中微子。

在一颗典型的II型超新星中，新生成的中子核的初始温度可达一千亿开尔文，这是太阳核心温度的六千倍。 如此高的热量大部分都需要被释放，以形成一颗稳定的中子星，而这一过程能够通过进一步的中微子释放来完成[61]。这些

小行星的数量有数百万颗，截至到2018我们已经发现了约127万颗小行星，当然小行星的数量不止这些，有些还未被人类发现而已，那么大家知道小行星带位于什么之间吗？那么下面就由星座知识为大家揭晓下吧！一起来看看吧！

小行星带位于什么之间小行星带是太阳系内介于火星和木星轨道之间的小行星密集区域，由已经被编号的120,437颗小行星统计得到，985%的小行星都在此处被发现。由于小行星带是小行星最密集的区域，估计为数多达50万颗，这个区域因此被称为主带。距离太阳约217-364天文单位的空间区域内，聚集了大约50万颗以上的小行星，形成了小行星带。这么多小行星能够被凝聚在小行星带中，除了太阳的引力作用以外，木星的引力起着更大的作用。

资料拓展小行星带所拥有的质量仅为原始小行星带的一小部分。电脑模拟的结果显示，小行星带原始的质量可能与地球相当。但由于重力干扰，在几百万年的形成周期过程中，大部分的物质都被抛射出去，残留下来的质量大概只有原来的千分之一。当主带开始形成时，在距离太阳27AU的地区就已形成了一条温度低于水的凝结点线（雪线），在这条线之外形成的星子能够累积冰。而在小行星带生成的主带彗星都在这条线之外，由此成为造成地球海洋的主要因素。小行星依然会受到许多随后过程的影响，如内部的热化、撞击造成的熔化、来自宇宙线和微流星体轰击的太空风化。主带内侧界线在与木星的轨道周期有4:1轨道共振处（206AU处），任何天体都会因为轨道不稳定而被抛射出去。

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八十八星座分别是：

长蛇座、室女座、大熊座、鲸鱼座、武仙座、波江座、飞马座、天龙座、半人马座

宝瓶座 、蛇夫座、狮子座、牧夫座、双鱼座、人马座、天鹅座、金牛座、鹿豹座

仙女座、船尾座、御夫座、天鹰座、巨蛇座、英仙座、仙后座、猎户座、仙王座

天猫座、天秤座、双子座、巨蟹座、船帆座、天蝎座、船底座 、麒麟座、玉夫座

凤凰座、猎犬座、白羊座、摩羯座、天炉座、后发座、大犬座、孔雀座、天鹤座

豺狼座、 六分仪座、杜鹃座、印第安座、南极座、天兔座、天琴座、巨爵座、天鸽座

狐狸座、小熊座、望远镜座、时钟座、绘架座、南鱼座、水蛇座、唧筒座、天坛座 、

小狮座、罗盘座、显微镜座、天燕座、蝎虎座、海豚座、乌鸦座、小犬座、剑鱼座 

北冕座、矩尺座、山案座、飞鱼座、苍蝇座、三角座、蝘蜓座、南冕座、雕具座

网罟座、南三角座、盾牌座、圆规座 、天箭座、小马座、南十字座    

扩展资料：

一、八十八星座介绍

古代为了要方便在航海时辨别方位与观测天象，于是将散布在天上的星星运用想像力把它们连结起来，有一半是在古时候就已命名了，其命名的方式有依照古文明的神话与形状的附会﹙包含了美索不达米亚、巴比伦、埃及、希腊的神话与史诗﹚。

另一半（大部是在南半球的夜空中）是近代才命名，经常用航海的仪器来命名。1928年，国际天文学联合会为了统一繁杂的星座划分，用精确的边界把天空分为八十八个星座，使天空每一颗恒星都属于某一特定星座。

二、历史起源

在古代因地域的不同，所以看星空的方式也就不一样！如今全世界已经统一依据星座图将天空划分为八十八区域八十八个星座。

我们一般谈论的“星座”（SIGN），指的是“太阳星座”（SUNSIGN）；即以地球上的人为中心，同时间看到太阳运行到轨道（希腊文ZODIAC：即动物绕成的圈圈，又称“黄道”）上哪一个星座的位置，就说那个人是什么星座。

二千多年前希腊的天文学家希巴克斯（Hipparchus，西元前190～120年）为标示太阳在黄道上运行的位置，就将黄道带分成十二个区段，以春分点为0°，自春分点（即黄道零度）算起，每隔30°为一宫，并以当时各宫内所包含的主要星座来命名，依次为白羊、金牛、双子、巨蟹、狮子、室女、天秤、天蝎、人马、摩羯、宝瓶、双鱼等宫，称之为黄道十二宫，总计为十二个星群。

在地球运转到每个等份（星群）时所出生的婴儿，长大后总有若干相似的特征，包括行为特质、性格特征等。将这些联想（丰富的想像和创造力）串联起来，便使这些星群人性的具像化了；又加入神话的色彩，成为文化（主要指希腊和罗马神话）的重要部分。

这套命理演进、流传至今至少五千年的历史，它们以这十二个星座为代表。但这些星座并非是某一个“星星”的意思，只能视为“名称相同的一种代表标记而已”。

参考资料：

宇宙中有十二星座吗？ 有的，在黄道上有12个星座是与我们生日息息相关的，然而在宇宙当中一共被分为88个星座。

宇宙中的88个星座分别是哪些？ 全天共88个星座

编号 中文名称 英文名称 面积(平方度) 位置 观看季节 1-2-3-4等星的数目

1 仙女座 Andromeda 722 北面 秋季 0-3-1-11

2 唧筒座 Antlia 239 南面 春季 0-0-0-1

3 天燕座 Apus 206 南面 0-0-0-3

4 宝瓶座 Aquarius 980 天赤附近 秋季 0-0-2-13

5 天鹰座 Aquila 652 天赤附近 夏季 1-0-4-6

6 天坛座 Ara 237 南面 夏季 0-0-3-5

7 白羊座 Aries 441 天赤附近 秋季 0-1-1-2

8 御夫座 Auriga 657 北面 冬季 1-1-4-4

9 牧夫座 Bootes 907 天赤附近 春季 1-0-3-10

10 雕具座 Caelum 125 南面 冬季 0-0-0-0

11 鹿豹座 Camelopardalis 757 北面 冬季 0-0-0-4

12 巨蟹座 Cancer 506 天赤附近 冬季 0-0-0-6

13 猎犬座 Canes Venatici 465 北面 春季 0-0-1-1

14 大犬座 Canis Major 380 天赤附近 冬季 1-4-2-11

15 小犬座 Canis Minor 183 天赤附近 冬季 1-0-1-0

16 摩羯座 Capricornus 414 天赤附近 秋季 0-0-2-7

17 船底座 Carina 494 南面 冬季 1-3-3-18

18 仙后座 Cassiopeia 598 北面 秋季 0-3-2-5

19 半人马座 Centaurus 1060 南面 春季 2-2-8-21

20 仙王座 Cepheus 588 北面 秋季 0-0-3-10

21 鲸鱼座 Cetus 1231 天赤附近 秋季 0-2-1-11

22 i蜓座 Chamaeleon 132 南面 0-0-0-4

23 圆规座 Circinus 93 南面 春季 0-0-1-1

24 天鸽座 Columba 270 南面 冬季 0-0-2-4

25 后发座 a Berenices 386 天赤附近 春季 0-0-0-2

26 南冕座 Corona Australis 128 南面 夏季 0-0-0-4

27 北冕座 Corona Borealis 179 天赤附近 夏季 0-1-0-4

28 乌鸦座 Corvus 184 天赤附近 春季 0-0-4-2

29 巨爵座 Crater 282 天赤附近 春季 0-0-0-3

30 南十字座 Crux 68 南面 春季 1-2-1-5

31 天鹅座 Cygnus 804 北面 夏季 1-1-4-18

32 海豚座 Delphinus 189 天赤附近 夏季 0-0-0-4

33 剑鱼座 Dorado 179 南面 冬季 0-0-1-2

34 天龙座 Draco 1083 北面 夏季 0-1-5-9

35 小马座 Equuleus 72 天赤附近 秋季 0-0-0-1

36 波江座 Eridanus 1138 天赤附近 冬季 1-0-3-24

37 天炉座 Fornax 398 天赤附近 秋季 0-0-0-1

38 双子座 Gemini 514 天赤附近 冬季 1-2-4-12

39 天鹤座 Grus 366 南面 秋季 0-2-1-6

40 武仙座 Hercules 1225 天赤附近 夏季 0-0-6-19

41 时钟座 Horol>>

十二星座在宇宙的哪些地方银河系吗同一个星座的恒星在同一个 为认星方便，人们按空中恒星的自然分布划成的若干区域。大小不一。每个区域叫做一个星座。用线条连接同一星座内的亮星，形成各种图形，根据其形状，分别以近似的动物、器物。人类肉眼可见的恒星有近六千颗，每颗均可归入唯一一个星座。每一个星座可以由其中亮星的构成的形状辨认出来。

现代星座大多由古希腊传统星座演化而来，由国际天文学联合会把全天精确划分为88星座。使天空每一颗恒星都属于某一特定星座。星座在天文学中占重要的地位；占星术也假借黄道十二星座的形象，但占星术被普遍视为没有使用真正科学方法的伪科学。

1928年国际天文学联合会正式公布国际通用的88个星座方案。同时规定以1875年的春分点和赤道为基准。根据88个星座在天球上的不同位置和恒星出没的情况，又划成五大区域，即北天拱极星座（5个）、北天星座（40～90°，19个）、黄道十二星座（天球上黄道附近的12个星座）、赤道带星座（10个）、南天星座（-30～-90°，42个），全天的88个星座。

十二星座在宇宙的哪些地方 围着黄道一圈

宇宙中星座是代表什么？为什么规定一共有12个星座，其实不止，还有些星座不在12星座里面 5分 内涵还应更丰富,

宇宙中有多少个星座 国际天文学联合会用精确的边界把天空分为88个正式的星座。人类肉眼可见的恒星有近六千颗，每颗均可归入唯一一个星座。每一个星座可以由其中亮星的构成的形状辨认出来。这些正式的星座大多都根据中世纪传下来的古希腊传统星座为基础。这88个星座分成3个天区，北半球29个，南半球47个，天赤道与黄道附近12个。 北半天球的29个星座:小熊座、大熊座、天龙座、天琴座、天鹰座、天鹅座、武仙座、海豚座、天箭座、小马座、狐狸座、飞马座、蝎虎座、北冕座、巨蛇座、小狮座、猎犬座、后发座、牧夫座、天猫座、御夫座、小犬座、三角座、仙王座、仙后座、仙女座、英仙座、猎户座、鹿豹座。 南半天球的47个星座:卿筒座、天燕座、天坛座、雕具座、大犬座、船底座、半人马座、鲸鱼座、i蜒座、圆规座、天鸽座、南冕座、乌鸦座、巨爵座、南十字座、剑鱼座、波江座、天炉座、天鹤座、时钟座、长蛇座、水蛇座、印第安座、天兔座、豺狼座、山案座、显微镜座、麒麟座、苍蝇座、矩尺座、南极座、蛇夫座、孔雀座、凤凰座、绘架座、南鱼座、船尾座、罗盘座、网罟座、玉夫座、盾牌座、六分仪座、望远镜座、南三角座、杜鹃座、船帆座、飞鱼座。黄道天区的12个星座:双鱼座、白羊座，金牛座、双子座、巨蟹座、狮子座、室女座、天秤座、天蝎座、人马座、摩羯座、宝瓶座。

宇宙中一共有多少个星座 国际天文学联合会用精确的边界把天空分为八十八个正式的星座，使天空每一颗恒星都属于某一特定星座。这些正式的星座大多都根据中世纪传下来的古希腊传统星座为基础。　1922年，国际天文学联合会大会决定将天空划分为88个星座，其名称基本依照历史上的名称。1928年，国际天文联合会正式公布了88个星座的名称。这88个星座分成3个天区，北半球29个，南半球47个，天赤道与黄道附近12个。

人类肉眼可见的恒星有近六千颗，每颗均可归入唯一一个星座。每一个星座可以由其中亮星的构成的形状辨认出来。

为了便于研究，人们把星空分成若干个区域，这些区域称为星座。中国很早就把天空分为三垣二十八宿。《史记・天官书》记载颇详。三垣是北天极周围的 3个区域，即紫微垣、太微垣、天市垣。二十八宿是在黄道和白道附近的28个区域，即东方七宿，南方七宿，西方七宿，北方七宿

东宫苍龙所属七宿是：角、亢、氐、房、心、尾、箕；

南宫朱雀所属七宿是：井、鬼、柳、星、张、翼、轸；

西宫白虎所属七宿是：奎、娄、胃、昴、毕、觜、参；

北宫玄武（龟蛇）所属七宿是：斗、牛、女、虚、危、室、壁。

中国在观星上的成就要比西方早，中国人说三垣28宿，把天上星座分成三大块28类，而不是只有西方的12星座。其中最重要的就是紫微垣。中国的观星术，现在统称紫微星座，与西方的十二星座相区别。紫微星座共有十四主星,分别是紫微、天机、太阳、武曲、天同、廉贞、天府、太阴、贪狼、巨门、天相、天梁、七杀、破军。可按易经分为阴阳两性，对应人的个性为四大类，开创型、领导型、支援型、合作型。　拉丁名 缩写 汉语名 面积 星数

Andromeda And 仙女座 722 100

Antlia Ant 唧筒座 239 20

Apus Aps 天燕座 206 20

Aquarius Aqr 宝瓶座 980 90

Aquila Aql 天鹰座 652 70

Ara Ara 天坛座 237 30

Aries Ari 白羊座 441 50

Auriga Aur 御夫座 657 90

Bootes Boo 牧夫座 907 90

Caelum Cae 雕具座 125 10

Camelopardalis Cam 鹿豹座 757 50

Cancer Cnc 巨蟹座 506 60

Canes Venatici CVn 猎犬座 465 30

Canis Major CMa 大犬座 380 80

Canis Minor CMi 小犬座 183 20

Capricornus Cap 摩羯座 414 50

Carina Car 船底座 494 110

Cassiopeia Cas 仙后座 598 90

Centaurus Cen 半人马座 1060 150

Cepheus Cep 仙王座 588 60

Cetus Cet 鲸鱼座 1231 100

Chamaeleon Cha 堰蜓座 132 20

Circinus Cir 圆规座 93 20

Columba Col 天鸽座 270 40

a Berenices 后发座 386 50

Corona Austrilis CrA 南冕座 128 25

Corona Borealis CrB 北冕座 179 20

Corvus Crv 乌鸦座 184 15

Crater Crt 巨爵座 282 20

Cru>>

宇宙中到底有多少星座？ 目前随着人们的探索还在不断增加，以下是目前探索比较知名的，后面的数字分别是面积和星数

Andromeda And 仙女座 722 100

Antlia Ant 唧筒座 239 20

Apus Aps 天燕座 206 20

Aquarius Aqr 宝瓶座 980 90

Aquila Aql 天鹰座 652 70

Ara Ara 天坛座 237 30

Aries Ari 白羊座 441 50

Auriga Aur 御夫座 657 90

Bootes Boo 牧夫座 907 90

Caelum Cae 雕具座 125 10

Camelopardalis Cam 鹿豹座 757 50

Cancer Cnc 巨蟹座 506 60

Canes Venatici CVn 猎犬座 465 30

Canis Major CMa 大犬座 380 80

Canis Minor CMi 小犬座 183 20

Capricornus Cap 摩羯座 414 50

Carina Car 船底座 494 110

Cassiopeia Cas 仙后座 598 90

Centaurus Cen 半人马座 1060 150

Cepheus Cep 仙王座 588 60

Cetus Cet 鲸鱼座 1231 100

Chamaeleon Cha 堰蜓座 132 20

Circinus Cir 圆规座 93 20

Columba Col 天鸽座 270 40

a Berenices 后发座 386 50

Corona Austrilis CrA 南冕座 128 25

Corona Borealis CrB 北冕座 179 20

Corvus Crv 乌鸦座 184 15

Crater Crt 巨爵座 282 20

Crux Cru 南十字座 68 30

Cygnus Cyg 天鹅座 804 150

Delphinus Del 海豚座 189 30

Dorado Dor 剑鱼座 179 20

Draco Dra 天龙座 1083 80

Equuleus Equ 小马座 72 10

Eridanus Eri 波江座 1138 100

Fornax For 天炉座 398 35

Gemini Gem 双子座 514 70

Grus Gru 天鹤座 366 30

Hercules Her 武仙座 1225 140

Horologium Hor 时钟座 249 20

Hydra Hya 长蛇座 1303 20

Hydrus Hyi 水蛇座 243 20

Indus Ind 印第安座 294 20

Lacerta Lac 蝎虎座 201 35

Leo Leo 狮子座 947 70

Leo Minor LMi 小狮座 232 20

Lepus Lep 天兔座 290 40

Libra Lib 天秤座 538 50

Lupus Lup 豺狼座 334 70

Lynx Lyn 天猫座 545 60

Lyra Lyr 天琴座 286 15

Mensa Men 山案座 153 15

Microseopium Mic 显微镜座 210 20

Monoc>>

从宇宙深处看十二星座和地球上有何区别 在西方占星学上，黄道12星座是宇宙方位的代名词，一个人出生时，各星体落入黄道上的位置，说明了一个人的先天性格及天赋。黄道12星座象征心理层面，反映出一个人行为的表现的方式。于是将黄道分成12个星座，称为黄道12星座。依次为白羊座、金牛座、双子座、巨蟹座、狮子座、处女座、天秤座、天蝎座、射手座、摩羯座、水瓶座、双鱼座。十二星座即黄道十二宫，是占星学描述太阳在天球上经过黄道的十二个区域，包括白羊座、金牛座、双子座、巨蟹座、狮子座、处女座、天秤座、天蝎座、射手座、摩羯座、水瓶座、双鱼座，虽然蛇夫座也被黄道经过，但不属占星学所使用的黄道十二宫之列，在占星学的黄道十二宫定义只是指在黄道带上十二个均分的区域，不同于天文学上的黄道星座。而经国际天文学联合会在1928年规范星座边界后，黄道 有13个星座。由于岁差的关系，所以当前太阳经过的星座与现在占星学所用的黄道十二宫的日期已不一致。

十二星座在太空模样 VIP