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第5章 璀璨的宇宙星空(2)

在过去的几个世纪,尽管这个非洲部落受到了基督教和伊斯兰教的影响,但却仍然保持了其独一无二的传统和详尽的神话传说。由于它们与大多数其他非洲部落的传说和神话不同,因而受到了许多人种科学家的重视。

1930年,两位法国人种学家马塞尔·格里奥列和乔迈·狄泰伦深入到多冈原始部落中,收集了许多独特的神话和传说。他们意外地发现天文学家争论了一个世纪的天狼星色变之谜,竟在多冈人的神话传说中找到了答案。

天狼星是夜空中肉眼能看到的最明亮的星星之一,尽管它距地球8.7光年——82万亿千米之遥。不少古代天文着作都记载着天狼星是深红色的,而现代人眼中的天狼星却是白色的,为什么天狼星的颜色发生了变化呢?这个谜深深地吸引着科学家们。

多冈人告诉法国科学家,天狼星是由一颗大星和一颗小星组成的,小星是一颗黑色的、密度极大而又看不见的伴星,它在椭圆轨道上围绕大星运动。他们还知道小星运动周期的两倍是100年,他们世代相传,天狼星是天空中最小而又最重的星,有一种地球上没有的发光的金属物质,在一次事故中,天狼伴星突然爆炸并发生强烈的光,以后便逐渐暗淡了。尽管多冈人肉眼看不见这颗暗淡的伴星,老人们却能用手杖在地面上划出这两颗星的运行路线和各种图形。

天狼伴星是德国天文学家贝塞尔在1834年提出的假说。他认为,天狼星运动中的微小摆动是一颗伴星重力吸引的结果。30年后,美国的天文学家克拉克才首次看到了它。它是一颗白矮星,天狼星与它相互缠绕的周期为50年,它体积很小,直径略等于地球,光亮是太阳的1/360,而质量却大略等于太阳,密度较大,一杯茶大小的物质竟可重达12吨。

邓波尔认为,多冈人对天狼星的知识既详细又准确。正如我们所见到的,他们也如我们一般,联想到了天狼星有一颗看不见的伴星。多冈人把这颗伴星叫做“谷星”。多冈人之所以将其称为谷星,大概正是因为它小得几乎无法看见。据多冈人说“谷星”是由现在人们所知道的最重的金属所构成,这种金属甚至比铁还要重。这意味着,多冈人知道天狼星B具有很大的密度。

多冈人还画了许多有关天狼星系统的祭礼性图画,这些画表明多冈人了解天狼星B绕天狼星A转动的轨道是椭圆的,处于中心位置的是天狼星A。根据多冈人的传说,邓波尔甚至绘出了天狼星和“谷星”摆动轨道的一幅图,结果发现,它与现代天文学家所绘的天狼星A和天狼星B所绘的同一种图惊人地相似。

据多冈人说,他们祖辈关于天狼星B的知识,是一位名叫“偌默”的神传授的。多冈人至今还保存着一张画,上面清楚地画着他们信仰的“神”乘坐一艘拖着火焰的大飞船从天而降,落到他们氏族来的情景。

多冈人的天文学传统并不仅仅限于天狼星。他们说木星有4个月亮,而土星则有光环,他们将这两颗行星在他们所绘的图中表现了出来。

邓波尔根据这些线索,更深一步地挖掘多冈人这种信仰的来源。他对这些传统的追索跨越了撒哈拉和利比亚,最后追索到地中海地区的希腊和埃及。最后,他强烈主张这份高科技资讯,是多冈人从古埃及人手上,经过一系列的文化传承而最终获得的。因此,解开天狼星之谜的关键仍然必须从古代埃及着手。

看来,这个世界上的确有很多让我们意外和惊奇的事情。我们的智能不足以探究出所有的奥秘,但是,我们一定要为此而努力。

类星体的巨大红移

随着科学技术的飞跃进步,越来越多的未知天体被发现。类星体是人类迄今为止观测到的最遥远的天体。欲知这些天体的过去和未来,还有待于人类科技的更大突破。

类星体和脉冲星、星际有机分子、微波背景辐射被并称为20世纪60年代射电天文学的四大发现。在当时,天文学家发现了一种特殊的天体。它们在普通的光学观测中只是一个类似恒星的光点,而在分光观测中,它们的谱线具有很大的红移,又不像恒星。

这些天体统称为“类星体”。其中,有些因不断向外辐射无线电波,被称为“类星射电源”;有些不辐射无线电波,但也具有很大的红移,被称为“蓝星体”。到目前为止,经确认的各种类星体已有七千多个。

我们知道,从天体的红移量可以得到天体远离我们而去的速度和它们与我们的距离。而类星体的红移量之大,使天文学家非常吃惊。据观测,绝大多数类星体离我们远去的速度为每秒几万千米至十几万千米,有些甚至达到每秒27万千米的“疯狂”速度,已达光速的90%!

类星体是人类迄今为止观测到的最遥远的天体,大都距地球100亿光年以上。20世纪80年代初期,澳大利亚的天文学家观测到的一个类星体距离地球竟达200亿光年,也就是说,我们现在观测到的形成这个类星体图像的光是在200亿年以前发出的!这一下子就把人类对宇宙认识范围扩大到200亿光年之遥。如果真是这样,那么它们自身的能量比一般星系能量还大上千倍。

然而令人惊讶的是,类星体的直径只有普通星系的十万分之一到百万分之一,还不到一个光年,体积类似太阳。尽管个子如此地矮小,可它释放出来的能量却相当于200个星系或20万个太阳的能量总和。类星体因而被称为“宇宙中的灯塔”。

类星体的体积不大,却又能释放出如此强大的能量。这按照普通的物理规律是不可思议的。经过多年的研究,专家们认为类星体可能是一个巨型恒星或许多恒星爆发后坍缩成的巨大引力场——即黑洞时产生的天体,它的能源就是黑洞或者是超新星爆发时喷射出来的气体和物质源源不断地流进正在形成的星系中心附近的黑洞的时候,黑洞就爆发成了一个类星体。随着爆发的持续,它本身会变得特别明亮。事实上类星体本身就是一个星系核,由于它特别明亮,所以我们难以看到这个星系中的其他恒星。

对类星体巨大的红移尚有多种解释:一种是宇宙学红移,即认为红移是由于类星体的退行产生的,反映了宇宙的膨胀;另一种认为是大质量天体的强引力场造成的引力红移;还有的认为是多普勒红移。现在天文学家正在寻找和类星体有物理联系的天体以确定类星体的距离。

木星有可能成为未来的太阳吗木星是太阳系八大行星中最大的一个,它那圆圆的“大肚子”里能装下一千三百多个地球。它的分量也很重,在太阳系里除太阳之外,所有的行星、卫星、小行星等大大小小的天体加在一起,还不及木星重。天文学上把木星这类巨大的行星称为“巨行星”。

有人认为,这颗行星在未来很可能改变自己的属性,成为太阳系中的“第二个太阳”,这是什么原因呢?

原来,公元前104至公元1368年间的天文观测资料表明,木星的亮度在逐渐增加。另外,根据理论计算,木星的表面温度应该是-168益,然而1974年12月“先驱者11号”飞掠木星时,却测得它的表面温度为-148益。一般行星表面的温度是稳定的,它从太阳那儿接收的能量与它发散到宇宙空间的能量应收支平衡,但木星却支出大于收入。这说明木星内部存在着丰富的能源,它是一颗能自己发光、发热的行星。

一些科学家认为,木星的内部正在像太阳那样进行热核反应,核心温度越来越高。他们还认为,太阳以太阳风的形式向外抛出的粒子,相当一部分被木星俘获,木星的质量和能量因而逐渐增加,太阳却日渐衰弱。30亿年以后,太阳将像一个垂暮的老人,而木星就会像一颗新生的太阳一样,照亮茫茫的太空。

也有科学家认为,木星的体积只有太阳的千分之一,中心温度只有太阳的五百分之一,不足以产生热核反应,因此不具备成为恒星的资格。他们认为,木星过剩的能量是木星形成之初从原始星云中积聚的热能。

神秘的哈雷彗星蛋每当哈雷彗星靠近地球时,地球上就出现神奇的彗星蛋,令人百思不得其解。

1682年,哈雷彗星对地球进行周期性的“访问”时,在德国的马尔堡,有只母鸡生下一个异乎寻常的蛋——蛋壳上布满星辰花纹。1758年,英国霍伊克附近乡村的一只母鸡生下一个蛋壳上清晰地描有彗星图案的蛋。1834年,哈雷彗星再次在苍穹出现,希腊科扎尼一个名叫齐西斯·卡拉齐斯的人家里,有只母鸡生下一个蛋,壳上有彗星图。

他把它献给国家,得到了一笔不小的奖励。1910年5月17日,当哈雷彗星重新装饰天空时,法国人诧异地获悉,一名叫阿伊德·布莉亚尔的妇女养的母鸡也生下一个蛋壳上绘有彗星图案的怪蛋,图案犹如雕刻,任你如何擦拭都不改变。为了得到1986年的彗星蛋,早在1950年,苏联科学家便在国内联系了数以万计的农户;法国、美国、意大利、瑞典、波兰、匈牙利、西班牙等二十多个国家也建立了类似的调查网络。现在,调查结果已揭晓:1986年,意大利博尔戈的一户居民家里的母鸡生下一个彗星蛋,母鸡的主人意大利人伊塔洛·托洛埃因此暴富。为什么天空出现哈雷彗星时,地球上就出现蛋壳上描有哈雷彗星的鸡蛋呢?

这个谜尚待解开,作为研究彗星的资料,被认为与免疫系统的效应原则,甚至和生物进化有关。

彗星影响人类

没有哪个天体比彗星更引起人类的惊奇了。它的出现常被人类与灾难联系到一起。科学家对彗星的研究相比之下,比较详尽,可是有一些现象至今也没有得到合理的解释。

自古以来,偶尔现身的彗星就被抹上了神秘恐怖的色彩。我国民间叫它“扫帚星”,认为它会给地球带来灾难、饥饿、战争。当着名的哈雷彗星在1066年出现时,正是法国诺曼底公爵威廉率兵准备入侵英国的时候,后来法军一举获胜,建立了诺曼底王朝,威廉公爵夫人为了纪念这次胜利,将当时的情景编织在一幅挂毯上,图中一方是一群诺曼底人指着彗星露出胜利微笑,另一方则是英国的哈学德国王坐在王位上望着头上的彗星,惊恐万状。

但是,埃德蒙·哈雷却不相信这些迷信传说。

他曾担任过格林尼治天文台台长。1682年,他二十六岁的时候,亲眼见到了那颗以他名字命名的彗星。他利用牛顿的彗星轨道计算方法,分析了1337~1698年以来有观测记录的二十四颗彗星轨道,发现其中1531年、1607年和1682年的三颗彗星在出现方法、运行轨道和时间间隔上有着惊人的相似之处,遂于1705年断定近几颗彗星是同一颗彗星的反复出现,并预言,这一彗星将在1758年再度出现在空中,并且每隔76年将出现一次。后来,哈雷的预言得以证实,该彗星在1758年的圣诞之夜果然再次回归,遗憾的是哈雷已于16年前与世长辞,无缘与它会面了。为纪念哈雷的功绩,从此,这颗彗星就被正式命名为“哈雷彗星”。这也是人类第一次为彗星命名。

20世纪哈雷彗星有两次回归。第一次是1910年5月,地球在哈雷彗星庞大的尾巴中逗留了好几个小时,亮度如同火星,让人大饱眼福;第二次,1985~1986年,就远不如上次壮观,直到1986年3、4月份,人们才在南半球上空一睹其尊容。1986年,天文学家已经认识到,彗星实际上是一个由石块、尘埃、甲烷、氨所组成的,冰块叫彗核,外表酷似一个深黑色的马铃薯,也像一个“脏雪球”。它与地球上的小山差不多,如果在上面作“环星旅行”,大约半天就走完了,这样的小个子,远离太阳时在地球上是无法辨认的,当这个“脏雪球”飞向太阳时,由于太阳的加热作用,使表面的冰蒸发升华成气体,与生粒子一起围绕彗核成为云雾状的彗发和彗核,合称彗头。彗发又使阳光散射,便形成星云般淡光的长长彗尾。这时,彗头直径可达几十万千米,彗尾长达好几千万千米,变得好似庞然大物,但质量是却小得出奇,绝大部分集中于彗核,只到地球质量的十亿分之一。

彗星可分为沿椭圆形轨道运动的周期彗星,以及沿抛物线和双曲线轨道运动的非周期彗星。周期彗星循着轨道日期性地回到太阳附近,只有在这时显得亮,我们在地球才容易发现它。周期彗星以200年为界,分为长周期和短周期两种。哈雷彗星是短周期彗星的代表,它的周期是76年,下次它来到太阳附近将是21世纪60年代,犹如美国市场颇受欢迎的儿童运动衫上的字样“哈雷彗星,2061年我将再次看到你”,表达了人们的盼望之情。虽然它是“稀客”一般,但终有回归之时。最短的是思克彗星,周期3.3年,从1786年发现以来,已出现过50多次,算是“常客”了。

而非周期彗星就可以算是太阳系的“过客”,它们可能沿着双曲线和抛物线从遥远的太阳系深处来,在太阳这儿打个弯,就循着另一支“臂”一去不复返了,不知跑到哪处的天涯海角去了。

冷热“共生星”

共生星是较新发现的一种类型的天体。共生星是单星还是双星,限于观测技术的制约还不能有结论。科学家们正日夜监视着这些星座,以期获得更多的信息。

那是20世纪30年代的事情。当时天文学家在观测星空时发现了一种奇怪的天体,对它的光谱进行的分析表明,它既是“冷”的,只有两三千摄氏度;同时又是十分热的,达到几万摄氏度。也就是说,冷热共生在一个天体上。

1941年,天文学界把它定名为“共生星”。它是一种同时兼有冷星光谱特征(低温吸收线)和高温发射星云光谱(高温发射线)的复合光谱的特殊天体。

几十年来已经发现了约一百个这种怪星。许多天文学家为解开怪星之谜耗费了毕生精力。我国已故天文学家、北京天文台前台长和茂兰早在20世纪40年代~50年代在法国就对共生星进行过不少观测研究,在国际上有一定影响。此后,我国另一些天文学家也参加了这项揭谜活动。

半个多世纪过去了,但它的谜底仍未完全揭开。

最初,一些天文学家提出了“单星”说,认为,这种共生星中心是一个属于红巨星之类的冷星,周围有一层高温星云包层。红巨星是一处于比较晚期的恒星,它的密度很小,而体积比太阳大得多,表面温度只有两三千摄氏度。

可是星云包层的高温从何而来的呢?人们却无法解释。太阳表面温度只有6000益,而它周围的包层——日冕的物质非常稀薄,完全不同于共生星的星云包层。因此,太阳算不得共生星,也不能用来解释共生星之谜。

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