科学宇宙如何使我们的生存成为可能?( 三 )
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图注:同一超新星显示在两个面板中:同样的超新星在两个面板中显示:从1985年左 , 右从2007/8年 , 大约22年后 。 后一个图像不只是更高的分辨率 , 但提供信息 , 告诉我们超新星物质从中心区域弹出的速度 。 如果这个空间区域没有足够的引力 , 弹射物质将完全离开银河系 。
所发射的物质太快 , 无法满足现有的质量要求 , 这意味着这些重元素应压倒性地喷射到星际介质中 。
那很糟!我们需要依靠这种物质 , 以便它可以参与子孙后代的形成 。 我们需要它来帮助形成:
后代的恒星 , 所以我们可以获得低质量的恒星 ,
岩石行星 , 这样我们就可以拥有一个像地球这样的地球世界 , 而不是仅以气体为主的行星 ,
和生命 , 因为我们需要这些重元素能够实现的化学反应 。
仅宇宙中基于原子的正常物质不足以做到这一点 。 存在的所有气体、灰尘和黑洞根本无法为我们提供足够的引力来挂在这种材料上 。 在仅由原子构成的宇宙中 , 我们所看到的更庞大的结构(如我们居住的结构 , 银河系)将是不可能的 。 为了形成它们 , 我们需要额外的成分:暗物质 。
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在暗物质的作用下 , 这些早期的恒星团和原星系可能具有足够的引力 , 可以挂在超新星和其他大灾变所喷射的物质上 , 同时又吸引了越来越多的物质 。 随着时间的流逝 , 会形成足够多的重元素 , 从而开始形成更多演化的恒星 , 其中大部分是重元素 。 这些恒星质量较低 , 不仅有助于产生我们周期表中的许多元素 , 而且还有助于白矮星的融合和爆炸 , 导致形成碳 , 氮和钙等原子:这是人体的重要元素 。
最终 , 经过数十亿年之后 , 像银河系这样的单个星系将富含这些重元素 , 以至于当新恒星形成时 , 它们也能够在它们周围形成岩石状的类地行星 。 人们认为 , 在大爆炸之后大约92亿年 , 我们银河系中一个恒星形成区域创造了各种各样的恒星 , 其中一颗恒星将长成我们的太阳 。 它的原行星盘最终将形成四个内部岩石行星 , 以及一个由外部气体巨行星组成的系统 。 从太阳到地球的第三颗行星最终将形成生命并导致人类崛起 。
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这些都不是预定的结论 。 如果我们将时钟倒回太阳系的最初形成并再次向前移动十亿次 , 那么人类即使出现一次也不大可能出现 。 但是 , 如果我们将时间回溯到热闹的大爆炸的早期 , 那么一个充满恒星、星系、岩石行星、类太阳恒星以及万亿万亿生命机会的宇宙将是不可避免的 。
原因很简单:宇宙的规律和原始成分总是相同的 。 具有正常物质的宇宙将产生光元素 。 具有密度缺陷的宇宙将产生第一代恒星;具有暗物质的宇宙将悬挂在喷射出的物质上 , 并形成具有重元素的恒星;具有第二代恒星的宇宙将形成岩石行星和类似太阳的恒星;拥有岩石状地球行星的宇宙将使生命存在 , 生存和繁荣发展数十亿年 。 其余的一切都取决于机会 , 但这就是使我们存在的可能 。 我们所有人都应该好好珍惜它 。
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