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前面說了，大約十億歲之前宇宙有過一段漫長的黑暗世紀。然後第一代恆星開始發光，
天文學家稱它們為星族III。後來出現的第二代第三代恆星就分別稱為星族II和星族I。
我們的太陽屬於星族I，算晚輩。幾代星族的主要差別在於重元素的含量。第一代恆星
的構成主要是氫和少量氦，幾乎不含有比氦重的元素。之前的宇宙基本上就是氫和少
量氦，假如後來沒有恆星出現，宇宙到現在也還就只是這兩種元素，不斷冷下去。但
由於宇宙密度分布不均勻，在引力場作用下密度高的局部開始慢慢聚攏，聚攏中心就
是恆星前身，等到中心召集到足夠物質，擠壓在一起，形成高壓高溫，以至氫核發生
聚變生成氦，放出巨大能量，於是中心開始發光發熱，恆星就這樣誕生。恆星並非永
恆，也會變老，死去。垂死的恆星開始製造重元素，這些重元素在後來恆星發生爆炸
時飛散到宇宙空間。第二代恆星在這些分散着重元素的塵氣中誕生。也如第一代恆星，
它們變老，死前製造重元素，炸開去因而給宇宙空間提供更多的重元素。我們的太陽
及其他第三代恆星就在這樣的基礎上誕生。沒有這些重元素，就沒有地球，沒有我們
人類。

有一個說法是我們太陽系的形成源於附近一個第二代恆星的爆炸，這爆炸不僅提供了
我們地球及其他行星所需的重元素，還觸發引力場的變化，導致塵氣開始聚攏，形成
太陽系。我們不妨把那顆爆炸的恆星看成是我們地球的故鄉，把眼光放那兒去，當年
的故鄉發生了什麼事情呢？為什麼爆炸，什麼導致爆炸呢？

恆星有幾種歸宿。比太陽重至少八倍的大質量恆星，靠氫核燃燒一千萬年左右，氫消
耗完，更進一步的核聚變相繼產生氦，氧，硅，乃至鐵，最後恆星突然發生爆炸，亮
度超常，被稱為超新星。超新星不是新恆星的意思。古人觀察到天空突然冒出來的亮
點，以為是新形成的恆星，就叫它為新星。這稱呼有點誤會，但沿用下來了。新星和
超新星其實都只是某些恆星的生命最後階段，突然增亮那麼一會兒，然後慢慢黯淡下
去。爆炸過後的大質量恆星通常結局是一個小得不起眼的中子星，或一個黑洞。另外
一些恆星，跟我們太陽差不多大小的，靠氫核燃燒一百億年左右，然後氦聚變生成碳。
等氦耗完了，恆星所具有的質量沒法產生足夠高的壓力和溫度導致新的核反應，它就
開始萎縮，成為一個跟地球差不多大小的白矮星，慢慢變老變冷。假如它有一個伴星，
會從那裡不斷吸進氣體，增加質量，最後發生爆炸而成為新星或1a型超新星，這不多
表。且讓我們多說大質量恆星及其爆炸產生的超新星，就是這種超新星的爆發提供了
我們地球的物質基礎。

研究超新星爆發的人最近開始關注伽瑪射線暴。伽瑪射線暴，又稱伽瑪暴，是來自宇
宙深處某一方向突然爆發的一陣猛烈的伽瑪射線，持續時間一般在0.1到1000秒，每天
都可以測到一兩次。幾十年來天文學家不是很清楚它的起源，對它的研究是目前天文
學裡最活躍的領域之一。伽馬暴一度被認為是發生在銀河系裡的一種現象。1991年美
國發射康普頓伽瑪射線天文台衛星，幾年時間的巡天觀察發現伽馬暴在天空中的分布
是各向同性的，否定了只發生在銀河系裡的說法。伽瑪暴是發生在遙遠宇宙學尺度上
的這一說法就帶出了這麼一個結論：由其亮度可知伽瑪暴具有非常非常巨大的能量，
往往幾秒鐘里釋放出來的能量就相當於幾百個太陽一生中（一百億年）釋放出能量的
總和。1998年人們發現伽瑪暴GRB980425與一個超新星SN Ib/Ic 1998bw 相關聯。於是
人們逐漸認同這種觀點：大質量恆星垂死而超新星爆發前會發生伽馬暴。但它需確鑿
證據。2004年美國宇航局發射了用於探測伽馬暴的雨燕衛星，它帶有幾個望遠鏡，分
別測伽瑪射線，X射線，及紫外可見光的幾個波段信號。它有一個特點就是反應迅速，
能對轉瞬即逝的伽馬暴進行快速響應。

天文學家搞研究一般都從容不迫，因為研究對象變化緩慢，伽馬暴研究是個例外。那
些天裡全球有幾百名天文學家整天開着手機，等雨燕衛星傳來話，馬上就去幹活。2006
年2月18日雨燕測到一個伽馬暴大信號（來自附近星系），三分鐘後它確定了源流方位，
並通知全球各地天文學家，大家都把望遠鏡對着那裡看。半個多小時的伽瑪線和X線風
暴過後，由可見光和紅外光組成的餘暉持續了三天，可見光強度增加，後來壓過其他餘暉，超新星炫耀登場。十八天之後，人們還是密切注視它，它仍然光輝耀眼，比身處
的星系所有星光總和還要亮。天文學家第一次親眼從頭目睹伽馬暴逐漸演化成超新星。
十年來的一個猜想得到了證實：伽瑪暴其實就是恆星爆炸產生超新星的序幕。

超新星已經是高能量天體了，可見光亮度超過整個星系，而伽馬暴能量比它還要大幾
百倍。這些能量遠遠不是一般恆星里的核反應所能提供的。那麼能量從哪兒來呢？很
多時候答案很難從理論推導或實驗觀察中尋覓，用計算機做模擬就是最好的辦法了。
模擬一顆超新星要花銷大量計算機能力，就是最大超級計算機也不能完全再現三維空
間的恆星爆炸。但最近幾年計算模型有了改善，恆星垂死劇情開始展現人們眼前。推
進劇情的背後黑手是引力，所需能量也來自引力。

太陽們一輩子都在與萬有引力抗爭。對於大質量恆星來說，最後總是敗得一塌糊塗。
恆星形成之後，靠內部氫核聚變發出光和熱而產生的壓力跟來自恆星外殼的無與倫比
重力抗衡。當消耗完所有氫原料後，重力開始進一步壓縮它，星核溫度高達一億度，
氦核開始聚變成碳，靠這個新核能恆星再次暫時偏離崩潰。在大質量恆星粉碎性的外
殼重力下，星核里的核反應並不終止在碳。氦燒完後核爐接着把碳聚變成氧，費時600
年左右。然後把氧聚變成硅，費時約6個月。最後把硅聚變為鐵，費時一天。恆星就是
這樣越來越快地走上大毀滅的不歸之路。而一旦星核變成鐵，它的命運就註定了，很
快它就要爆炸。

鐵是我們大家熟悉的最常見的金屬，但也許很多人沒想到，它是大質量恆星的致命點。
在核的結合能圖里它是最高點。什麼是結合能呢？假如你認識E＝MC^2這個質能方程，
你就能猜出是什麼意思了。你去看那張元素周期表，仔細檢查那些元素重量，會發現
除了氫（氫核只有一個質子）之外，其他元素的質量都比構成其原子的所有核子（質
子，中子）和電子的質量總和要少（稱質量虧損）。少掉的質量上哪兒去了呢？變能
量了。就是說，把質子中子們結合起來就會釋放出能量，叫結合能，其大小可由質量
虧損用質能方程算出。算出來的結合能除以元素的核子數目，叫平均結合能，把它按
原子順序作圖，會出現一個山形，大致上說小質量和大質量的元素平均結合能小些，
中間質量的元素的平均結合能大些，鐵在最高點。那就是說，比鐵輕的元素，聚變放
熱而裂變吸熱（大致上說），比鐵重的元素，聚變吸熱而裂變放熱。鐵呢，不論聚變
還是裂變，都吸熱。

所以說恆星核聚變一旦玩到鐵就算玩完。鐵再聚變下去不是產生能量而是消耗能量。
聚變不再提供能量來撐住星球外殼，星核就只有迅速崩塌的份了。地動天搖的崩塌導
致大爆炸。但問題是，崩塌是怎樣導致爆炸的。

這場宇宙遊戲的名字叫旋轉。正確地說應該是引力加旋轉。受引力作用，物質千里迢
迢一路奔來，但並非來開生日派對。沿途不斷增加動能（由引力場勢能轉化而來），
來到恆星內部已具備巨大能量，不可避免大鬧一場。然而，那巨大能量暫時存到轉動
能里了。宇宙天體無不在旋轉（自轉或公轉），而恆星在垂死階段旋轉加速，形成一
個盤狀物，源源不斷新流進來的物質就沿着盤邊急轉，速度為每秒幾百英里（它勉強
維持不向外飛散），動能全蘊藏在旋轉裡頭了。恆星崩塌時，核心崩潰成黑洞（或中
子星），新流進來的物質由於旋轉速度快，能撐住黑洞（或中子星）引力牽扯，在其
周圍形成渦盤，一個巨大旋渦。黑洞（中子星）本身也在高速自旋，導致各種場伸展，
扭曲，斷裂，如同突然鬆開的橡皮圈，傾拋巨大能量到盤裡去。高溫氣體噴流開始向
外發射。十秒鐘內噴流達到星體表面。

伽馬暴就在此時發生。噴流滴粒間的高速碰撞產生電子瀑布，它們圍繞噴流磁場旋轉
而甩出來伽瑪射線。隨後很多天裡，噴流射入周圍星體間的稀薄氣體，造成了可見光
紅外光等餘暉。

但噴流發生之後，恆星也還沒有爆炸。伽馬暴只是超新星出場的序幕而已。

大多數崩潰的恆星里形成的不是黑洞而是一座城市大小的中子星，溫度上千億度。它
達到了粉碎碾壓極點。極度擠軋的星核如同壓扁的海綿一樣反彈，產生激波，向正從
外層流進來的物質衝撞。一度有人認為這些激波足夠把星體撕裂導致爆炸，但後來的
研究發現，激波產生後的千分之一秒內，一股微中子從恆星中心逃逸出來，它們消耗
掉激波能量。激波失速，超新星變成一顆啞彈。最新的研究表明，星核在振動，落到
其上的物質反覆激勵它，大約0.8秒內，振動變得如此強烈以至往外發射聲波。聲波產
生壓力，增強了前頭剛發射的激波。聲波還放大了星核的顫動，使之愈發加大幅度，
以至失控而爆炸。

這就是聲波的故事。恆星的灰飛煙滅就源於一聲巨響。假如有人當時走進可聽聞距離，
他聽到的是大致中央C之上的F音，轟隆隆，天崩地裂的聲音。