宇宙究竟是由什麼構成的？銀河繫有多大？天上沒有太陽會怎樣？太空為什麼是黑的？月亮為什麼有圓缺？星星為什麼掉不下來？火星上是否有生命存在……這些問題是不是很有趣？你想不想知道答案和其中的奧秘？那你就趕緊跟我來，打開這本《玩不夠探不完的天文一一天文觀測與探索》吧！相信，看完本書後，你一定會大有收獲，說不定還會成為天文達人呢！
小小的竊喜之後，我想你肯定會有大大的擔心：天文學是那麼容易掌握的嗎？答案是毫無疑問的，正如當代世界天文科普大師摩爾所說的那樣：天文學是向所有人敞開大門的科學。隻要掌握了相應的知識和技巧，搞定天文學並非難事。而本書正是一本從初學者到已經具備相當天文知識的人都值得一看的書：不僅集知識性、科學性於一體，重要的是內容通俗易懂、生動有趣。


    
首先，本書將為讀者展示出一幅廣袤無垠、豐富多彩、優美和諧的宇宙景像：星星為什麼會發光？它們離我們有多遠？銀河是什麼樣的？太陽繫大家庭有哪些成員？奇異壯麗的天像奇觀為什麼會發生？地球人在宇宙中會孤獨嗎？如何尋找外星生命？天文臺的工作是什麼？太空時代怎樣觀測天體？其次，本書向讀者描述了天文學的脈絡和層次，能夠擴展讀者的視野，引領讀者觸摸天文學領域前沿的信息：從哈勃發現紅移定律，通過宇宙微波輻射背景確認大爆炸模型，直至榮獲2011年物理諾貝爾獎的宇宙加速膨脹研究工作等等，這一切都劇烈地改變著人們的宇宙觀。再次，本書還將教你成為觀星高手。無論你是站在花園、庭院、田間、偏僻的內陸、熱帶大草原，還是崎嶇的山地、沼澤等地方，隻要眺望著夜空，翻開本書，按照書中的方法去觀測，就可以看到屬於你自己的神奇的天空。後，本書還對諸多不可思議的宇宙之謎進行了探索。你有沒有想過：
“如果我掉進黑洞中會發生什麼？”“為什麼月球上有那麼多隕石坑，而地球上卻沒有多少呢？”“宇宙中真的有反物質嗎？”
這些內容在書中都將一一講解到。

    
此外，本書還精心選配了600多幅圖片，這其中不僅有流傳已久的古星圖，還有很多由專業天文儀器拍攝的精美實物照片，保證讓你學得既過癮又開心，充分滿足你好奇的大腦。說了這些多，我想你一定有些迫不及待了吧？好了，現在我們就一起開始閱讀這本“玩不夠探不完”的天文書吧！

    
在具有7倍以上太陽質量的恆星中，惰性碳核質量極高，以至於發生足以引燃碳聚變的坍縮。引燃碳聚變所需的溫度的區域的溫度達數億度。碳聚變生成鎂。恆星開始形成層狀結構，在恆星中的每一層殼內都進行素的核聚變。


    氫聚變仍然在核區的外層發生，在它下面，氦轉化為碳和氧。恆星發展出了物質構成的同心環，每一層中一種特定素聚變為另一種，並且為下層殼提供物質。這些殼中包含了氖、鈉、鎂、硅、硫、鎳、鈷以及終的鐵。與它們的初始階段相比（一些持續數萬年，另一些持續了數百萬年），這些大質量恆星以極高的速度通過它們後的演化階段。


    碳聚變通常在1000年內完成，而氖和氧的聚變發生在1年之內。生成鐵核的硅的燃燒通常僅僅持續一兩天。


    
鐵和鎳在恆星的核心生成，但並不聚變生成其他物質，這是因為之前的所有核聚變都是釋放能量的，但在鐵素聚變所需的能量要大於聚變過程釋放的能量。這些能量無處得到，從而鐵在恆星中心積累成電子簡並質量。但電子的壓力不是無限的，隨著質量的繼續增加，核心開始變得不穩定。當內核所含的質量達到1。4倍太陽質量——錢德拉塞卡極限（以印度裔美國天體物理學家蘇布拉馬尼揚·錢德拉塞卡的名字命名），電子簡並壓不再能夠抵擋引力，核心進一步崩塌，這一崩塌具有與從建築物底部敲打其地基一樣的效果。上層結構，在這裡就是恆星的其餘部分，開始向下崩塌。


    
隨著恆星自身向下墜毀，它釋放出大量的能量使得它爆炸並且將自身吹散成小塊。這就是超新星。超新星爆炸釋放的能量導致了比素的產生。以這種方式爆炸的恆星被稱為Ⅱ型超新星。Ⅰ型超新星牽涉到一顆白矮星，如果白矮星與另一顆恆星足夠接近，那顆恆星會將部分的外層大氣傳到白矮星上，這在白矮星上累積直到發生強烈的核爆炸，這能夠摧毀白矮星並且產生一顆Ⅰ型超新星。


    
超新星為星際介質提供了比氦素。宇宙包含了75％的氫和23％的氦，素占據了剩餘的2％，這素被天文學家稱為金屬，它們使得行星和生命的產生成為可能。地球上和我們身體內的每個原子都曾經位於太陽和行星形成前以超新星形式爆炸的大質量恆星中心。超新星爆炸產生的震波是壓縮星際介質形成新恆星的一種機制。


     起新星
超新星是恆星的爆炸，它以恆星鐵核的崩塌開始。這一過程有時亮到即便在白天也能在地球上看到。超新星爆炸中發生的具體事件過程已經通過成熟的計算機模型分析過了。恆星核心開始崩塌是一個突發的過程，事實上，計算表明僅需要80毫秒就可以使直徑2000千米的核心崩塌到20千米。這一初始崩塌是原中子星的開始。隨著中子星的形成，電子與質子結合，釋放出大量的中微子。這些粒子開始向這一死亡恆星外逃逸。


    
隨著恆星持續崩塌，較輕物質開始從內核上落下，達到接近1萬千米／秒的速度。隨著這些物質衝擊內核，釋放出高能光子（X射線和伽馬射線），它們打破了部分鐵原子核。該反應也增加了形成中的中子星周圍物質的密度，並使中微子不再能逃逸出去。先前逃逸出去的中微子穿過恆星向外移動到宇宙中，這些逃逸的中微子被稱為中微子脈衝，它們對天文學家而言是即將發生的可見超新星爆炸的提示。


    
當中子星到達致密的大小時，它停止崩塌並且反彈。這一反應衝擊了上層持續落向中子星的物質，並產生震波。當震波穿過恆星，它分開了原子核，釋放能量以繼續進一步的核聚變過程。隨著被困住的中微子奮力向內核外運動，它們為震波提供了額外的能量。在內核崩塌大約1秒後，震波積攢了足夠的能量以爆炸性的膨脹穿過恆星，震波穿過整個恆星需要將近30分鐘。在它到達表面時，外部的宇宙就看到了恆星的爆炸。在剩下的活躍核熔爐中，比鐵重素都能夠產生出來，包括素。


    
超新星對天文學家的價值在於它們提供了測量宇宙間距離的理想工具。光在向外傳播的過程中受到平方反比定律的限制，這意味著如果你將光的距離變為原來的3
倍，它的強度會下降為原來的1／9。如果知道開始的光亮度，光的亮度衰減量就能夠被用於計算到達它所在位置的距離。

    
由於超新星都是在核心達到1。4倍太陽質量以後，由鐵核的崩塌開始，崩塌和爆炸的過程都十分相似。所有的超新星爆炸都有幾乎相同的能量輸出，這意味著它們將達到幾乎相同的亮度。因此當超新星在一個遙遠星繫中爆炸時，它的觀測亮度與理論亮度就能利用平方反比定律比較，到達該星繫的距離就能計算出來。


    
超新星在典型的螺旋星繫中基本上每一世紀發生一次。但對銀河繫中心的精確觀測顯示出了一個大質量恆星帶，這些恆星都是立刻形成的。這意味著在大約1億年後它們到達生命的後階段時，這些恆星將幾乎在同一時間爆炸，產生名為星暴的天文現像。P72－74