”艾琳在科普讲座上用手比划,“碳在V886的核心里,‘冻’成了钻石。整个星球就像一个巨大的钻石球,外面裹着一层薄薄的‘冰壳’(氢大气层)。”
但钻石的形成需要时间。白矮星刚诞生时温度太高(10万c以上),原子运动太剧烈,无法形成稳定的晶体。只有当它慢慢冷却,温度降到一定程度(约1200c以下),碳原子才能“冷静”下来,开始有序排列。V886的年龄约12亿年,已经冷却到足够让大部分碳结晶——科学家估计,它核心的钻石部分占整个星球质量的90%以上,总重量相当于10^34克拉(地球已知钻石总储量的1000万亿倍)。
“如果把V886的钻石挖出来,”迭戈曾开玩笑说,“能给每个地球人分10吨钻石,一辈子都戴不完!”
三、“露西”的昵称:当披头士遇见宇宙钻石
“露西”这个名字,藏着一段浪漫的巧合。
2004年,美国天文学家特拉维斯·梅特卡夫团队首次发现V886的晶体化特征。他们在分析光谱数据时,注意到碳元素的振动频率与实验室合成的钻石完全一致。为了纪念这个发现,团队决定给它取个昵称。那天晚上,研究员亚当·伯加瑟开车回家,收音机里正好播放披头士的《Lucy in the Sky with diamonds》。
“天空中的露西,带着钻石,”亚当突然拍方向盘,“这不就是V886吗?一颗在宇宙中闪耀钻石光芒的星星!”
这个名字很快传遍天文学界。从此,半人马座V886有了双重身份:科学上的“bpm ”(依巴谷星表的编号),和大众心中的“露西”——那个藏在50光年外,由钻石构成的“宇宙少女”。
艾琳第一次听说“露西”时,正在读本科。“当时觉得太酷了,”她在日记里写,“一颗会‘长’钻石的星星,比童话还神奇。没想到十年后,我会成为研究它的人。”
四、“听”钻石说话:光谱里的宇宙密码
研究“露西”,就像破解宇宙的密码。
白矮星本身不发光(除了残余的热量),它的光芒主要来自表面氢大气层的散射。但天文学家能通过光谱“看”到它内部的结构——就像医生用x光看病人的骨头。碳晶体的振动会产生特定的光谱线,就像每个人的指纹一样独特。
2020年,艾琳团队用哈勃太空望远镜的宇宙起源光谱仪(coS)对“露西”进行了长达72小时的观测。数据传回时,整个团队都屏住了呼吸:光谱图上,除了氢的谱线,还清晰地出现了钻石的特征峰——“拉曼位移”信号,证明核心确实存在大量结晶碳。
“那一刻,我感觉自己在和一颗钻石星球对话,”艾琳回忆,“那些谱线不是冰冷的数字,是‘露西’用12亿年的时间,写给我们的信。”
但争议随之而来。有科学家提出,“露西”的结晶可能不是完美的钻石,而是类似石墨的层状结构。为了验证,团队调用了欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLt),用偏振光观测“露西”的大气层。结果发现,光线穿过大气层时的偏振方向与钻石晶体完全一致——这证明核心确实是三维的金刚石结构,而非层状的石墨。
“就像用偏光镜看液晶屏幕,能看到像素的排列方向,”迭戈解释,“‘露西’的光告诉我们,它的钻石是立体的,每一颗碳原子都和其他四个碳原子手拉手,形成坚固的晶格。”
五、“钻石球”的日常:冷却、收缩与永恒的孤独
“露西”的现在,是一场缓慢的“冷却仪式”。
白矮星没有能量来源(核反应早已停止),只能靠残余热量发光。它像一块烧红的铁,在空气中慢慢降温,最终会变成不发光的黑矮星(但宇宙的年龄还不够老,目前还没有黑矮星存在)。在这个过程中,“露西”的核心会继续结晶,更多的碳变成钻石,同时星球本身会因冷却而轻微收缩——每年直径减少约1纳米(相当于头发丝直径的十万分之一)。
“这种变化我们用肉眼永远看不到,”卡洛斯教授说,“就像观察冰川移动,需要几代人的耐心。但我们知道,‘露西’正在一步步变成更完美的钻石球。”
它的“生活”也很孤独。50光年的距离,在宇宙尺度上
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