登陆注册
21182200000008

第8章 神奇的宇宙(8)

质量比太阳大的恒星,其表面温度也比太阳高,可达10000℃、20000℃,甚至更高。在所有已知的恒星中,质量最大、温度最高、亮度最强的恒星,其稳定的表面温度至少可达50000℃,甚至可能更高。也许可以大胆地说,主序星的最高的稳定表面温度可以达到8万℃。

为什么不能再高呢?质量再大的恒星,其表面温度会不会比这还要高呢?恐怕是不可能的。因为一颗普通的恒星,如果具有这样大的质量,以至它的表面温度竟高达8万℃以上,那么,这颗恒星内部的极高温度就会使它发生爆炸。在爆炸时,也许在瞬间会发出比这高得多的温度,然而当它爆炸之后,剩下来的将是一颗更小更冷的恒星。

但是,恒星的表面并不是温度最高的部分。热会从它的表面向外传播到该恒星周围的一层很薄的大气层中(即它的“日冕”)。

这里的热量从总量上说虽然不大,但是,由于这里的原子数量相比是很少很少的,以致每一个原子可能获得大量的热供应。又因为我们以每一个原子的热能作为测量温度的标准,所以日冕的温度可高达100万℃。

此外,恒星的内部温度要比其表面温度高得多,若使恒星的外层能够战胜巨大的向里拉的引力,就必须是这样。已经查明,太阳的中心温度大约是1500万℃。

显然,那些质量比太阳大的恒星,它们不但表面温度更高,中心温度也会更高。同时,对于具有一定质量的恒星来说,其核心的温度一般总是随着它的年龄的增长而越来越高。有一些天文学家曾试计算出:在整个恒星爆炸的前夕,其核心温度可以达到多少度。其中估算的最高温度是60亿度。

那些不属于主序星的天体,其温度有多大呢?尤其是那些在20世纪60年代新发现的天体,其温度可达到多少度呢?例如脉冲星的温度可达到多少度呢?有些天文学家认为,脉冲星实际上就是非常致密的中子星,这种中子星的质量虽然和一颗普通恒星一样大,但它的直径只有十几千米。这样的中子星的核心温度会不会超过60亿度这个“最大值”呢?此外还有类星体,有人认为类星体可能是由数百万颗普通恒星坍缩而成的,既然如此,这种类星体的核心温度又有多高呢?

所有这些问题,迄今为止还没有人能够回答。

自相残杀的星系与星球我们知道,宇宙中星体之间相距十分遥远,相互靠近的机会很少。但经过天文学家的观测和研究,发现星球之间也在互相吞食,互相残杀。科学家们把这类星球称为宇宙中的“杀星”。

前不久,美国天文学家就发现了这样一颗“杀星”。这两颗恒星,本来是一对双星,都已进入晚年,均属白矮星。这两个星球体积很小,可质量要比太阳大得多。经观测发现,这两颗星体靠得很近,相互围绕对方旋转运动。其中一颗大的恒星,时刻都在吞吃比它小的那一个。大恒星把小恒星的外层物质剥下来吸到自己身上来,使自己越来越胖,体积和质量不断增大。而那颗被吞食的恒星,逐渐变得骨瘦如柴,现在只剩下一个光秃秃的星核了。

不但星体之间存在着互相吞食的现象,星系之间也在互相吞食和残杀。现在有一种理论认为,宇宙中的椭圆星系就是由两个漩涡扁平星系互相碰撞、混合、吞食而成。有人曾用计算机做过模拟实验:用两组质点代表星系内的恒星,分布在两个平面内,由于引力作用,以一定的规律相向而行,逐渐趋于混合。在一定条件下,两个扁平星系经过混合确能发展成一个椭圆星系。

在宇宙中,除漩涡扁平星系和椭圆星系外,还有一种环状星系。天文学家们发现,这类星系从外形看,恒星分布在环状圈内,有时环中央没有任何天体,有时有天体,有时环上还有结点。有人认为,这种环状星系的形成,是由两个星系碰撞、互相吞食的结果。

环中心的天体和环上结点,就是相互吞食后留下的痕迹。

加拿大天文学家科门迪通过观测还发现,某些巨椭圆形星系,其亮度分布异常,好像中心部位另有一个小核。他认为,这就是一个质量小的椭圆星系被巨椭星系吞食的结果。前面说过,天体之间、星系之间距离都非常遥远,碰撞和吞食的机会很少。所以,要想证实以上说法能否成立,还需一定的时间。

宇宙流浪者——彗星

1.天空三客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。周期彗星循着轨道周期性的回到太阳附近来,只有在这时显得亮,我们在地球上才容易发现它。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。虽然它如“稀客”一般,但终有回归之时。最短的是恩克彗星,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”,他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,不知跑到哪处天涯海角去了。

2.神秘的哈雷彗星蛋哈雷彗星每靠近地球时,地球上就出现神奇的彗星蛋,令人百思不解。

1682年德国的马尔堡,有只母鸡生下一个奇异的蛋,蛋壳上布满星辰花纹。

1758年美国霍伊克附近名叫齐尔斯·卡拉斯的农民的母鸡,下的一枚蛋,壳上有彗星图案。

1834年希腊科扎尼一只母鸡产下的蛋上彗星图案特别清晰、规则,后来献给国家收藏。

1910年5月17日法国一名叫阿伊德·布莉亚尔的女人家里的母鸡生下一个蛋,蛋上的彗星图案擦不掉。

1986年彗星蛋又出现,意大利的博尔戈一户居民得到一枚珍贵无比的彗星蛋。

彗星蛋之谜尚待解开,作为研究彗星的宝贝,被认为与免疫系统的效应原则,甚至生物进化有关。

3.20世纪发现的大彗星20世纪发现七百多颗彗星,肉眼可见的只有几十颗。

20世纪的大彗星有十多颗。

①池谷一关彗星1965年10月21日彗星有残月那么亮,彗尾长。

②白日彗星1910年白天可见③威斯特彗星1976年白天可见④史克杰勒普—马里斯坦纳彗星1927年白天可见⑤维斯卡拉彗星1901年⑥哈雷蕾星1910年彗尾有半个天空长⑦莫尔科斯彗星1956年较亮、彗尾较长⑧阿仑·罗兰彗星1957年较亮、彗尾较长⑨别尔加夫斯彗星1912年较亮、彗尾较长⑩南天大彗星1947年较亮、彗尾较长瑏瑡百武彗星1996年5月1日明亮瑏瑢梅尔·波普彗星1997年4月2日客星与类星体类星体是迄今为止人们发现的距离我们最远,同时又是最明亮的天体。因其像恒星而又不是恒星,所以叫做“类星体”。这是20世纪60年代著名的天文学四大发现之一。到目前为止,已发现类星体数千个。

1960年,美国天文学家桑德奇用当时世界最先进的望远镜,看到一个名叫3C48的射电源,发现它并不是一个射电星系,而是一颗星,这颗星很暗,颜色发蓝。3年以后,另一位美国天文学家施米特又发现了一个类似3C48的射电源3C273。施米特对射电源3C273进行光谱分析,发现在这个天体上,并没有什么地球上未知的新元素,不过是普通的氢光谱线,所不同的是,这些元素的谱线都向长波方向移动了一段距离,天文学上把这种现象叫做“红移”。

这种红移现象一般恒星也有,不过移动的距离很小。可是类星体的红移量非常大,比一般恒星的红移量要大上几百倍甚至上千倍。

根据美国天文学家哈勃在1929年总结出的规律,红移的大小同星系与我们的距离成正比,红移越大,星系距离我们也就越远。按照哈勃定律,可以推算出这些类星体远在几十亿光年甚至上百亿光年之外,换句话说,在这些类星体发光的时候,我们的太阳系还未形成呢,因为太阳系只有50亿年的历史。

科学家们经过研究发现,类星体的发光能力极强,比普通星系要强上千百倍,因此获得了“宇宙灯塔”的美名。更令人吃惊的是,类星体的体积非常小,直径只有一般星系的十万分之一、甚至一百万分之一。为什么在这样小的体积内会产生这么大的能量?这一问题使科学家们兴趣倍增而又大伤脑筋,因此,种种假说便接踵而来。有人认为其能源来源于超新星的爆炸,并猜测其体内每天都有超新星爆炸;还有人推测类星体中心有一个巨大的黑洞。要想解开类星体之谜,还有待于科学家们的辛勤探索。

在晴朗五月的夜晚,当你抬头仰望那漫无边际的星空时,如果你注意到在以前没有星星的地方,突然冒出一颗明亮无比的星,在它面前,著名的天狼星变得暗淡无光,耀眼的“太白金星”也不能与之匹敌,甚至太阳的光辉也不能将之压倒,那么你所见到的那颗星就是一颗超新星。

说到这里,大家也许会纳闷:平白无故怎么会突然多出一个叫做“超新星”的星呢?这是怎么回事?其实,超新星并不是新生成的恒星,它们是原本早就存在的恒星。要想弄清什么是超新星,首先我们要先知道什么是新星。

在整个宇宙背景很暗的情况下,有些星星我们用肉眼是根本看不到的,甚至用一些大的望远镜都看不见。由于某种原因,这种恒星突然产生了爆炸,亮度一下子增长了上万倍,随后又逐渐变暗,这种星星,叫做新星。其中,我们把那些爆炸时亮度超群出众的,就称为“超新星”。

故事讲到这儿,大家也许又会问,超新星既然是恒星爆炸时形成的,那么恒星为什么会爆炸呢?

为了解决这个问题,我们需要大致了解一下恒星的演化过程。

大家都知道,一个人总要经历诞生、成长、衰老直至寿终的整个一生。同样,自然界的动物、植物也是如此。那么,天上的星星又怎么样呢?也不例外。它们也要经过从生到死的过程。具体可以分为“早期形成”阶段、“中年”阶段和“晚年”阶段。所谓“早期”是指恒星开始形成的时候;“中年”指恒星相对稳定的时期。我们每天所见的太阳目前就处于“中年”阶段,所以它的光度基本不变。而当恒星迈入“晚年”阶段后,它就处于一种很不稳定的状态。是什么原因造成了这种结构的不稳定呢?许多科学家对此进行了猜测和设想。有人认为进入晚年的恒星,就像一个物体由于内外受力不平衡。晚年恒星就会被迫改变形状。由于星星要发光,它就必须消耗自身的能量。当它内部“燃料”逐渐被消耗时,它所能利用的也就越来越少。这就使得恒星向外放出的能量大大减少。这一下可不得了,本来向外压力和向内的引力是平衡的,而这时向外的压力大大减少,巨大的引力因此而失去抗衡,就像房屋突然断了横梁和支柱一样,就会向中心猛然“坍缩”下去。结果,中心区域的物质被挤压得十分厉害。于是从恒星内部放出巨大的能量。一种被称作“中微子”的粒子流,就像超级飓风一样把恒星摧毁。而这个过程所需要的时间非常地短,不到一秒钟,瞬时温度可高达万亿(102)K。很难想像这个过程是如此迅猛,放出的能量如此之大,于是,我们就看到了它突然变亮的过程。这就是超新星爆炸的原因和过程。

这里,我们可以看看历史上一颗典型的超新星的形成过程。

北宋的时候,也就是公元1054年的一天早上,东方天空中的天关星附近突然出现了一颗非常亮的星星。它光芒四射,白天看起来就像整个天空里最亮的金星一样亮。它持续了23天才开始变暗,但肉眼仍能看到。一直过了大约两年的时间,它才消失了。

宋朝的天文学家们称它为“客星”。不像吗?莫名其妙地出现在天空,又莫名其妙地走了,不恰似一位太空“游客”,来也匆匆,去也匆匆吗?大约在七百年以后,也就是18世纪,有个英国人用望远镜观测天空的时候,在“客星”出现的位置出现了一团很模糊的气体云,样子很像一只张牙舞爪的大螃蟹。于是人们就给它起了一个绰号叫“蟹状星云”。后来,经过天文学家考证:“客星”就是超新星爆发,而“蟹状星云”正是超新星爆发后遗留下来的物质。凭什么这么说呢?我们下面可以做一个简单的数学运算外,现在所有活在世上的人当中都没有见到过它,只有在历史的记载上还珍藏着它的一些简略的史料。现在,在我们银河系里能完全肯定为超新星的“事件”的只有几起,其中之一就是宋史上记载的1054“客星”。

提起1054“客星”或“蟹状星云”,就会激起中国天文学家们的自豪感。1054超新星是我国古代关于超新星爆发的记录,是全世界最丰富和最准确的记录。而最近,我们国家的天文学家们在这方面又取得了一些新的进展:北京天文台李卫东博士分别于1996年4月11日和1996年10月18日发现了两颗银河系外的超新星。

他也是在这方面取得进展的中国第一位天文学家。这两颗星分别命名为SN1996W,SN1996Bo,其中SN1996W是1996年国内外发现的最亮的一颗,因此显得更有价值,更有历史意义,在当代天文学的发展史上为中国人又添上了光辉的一笔。

关于超新星,人们已经发现了许多,但对它形成的原因,却仍然处于猜想阶段。究竟是什么原因使晚年的恒星产生了大爆炸,这还是一个没有得出答案的谜。

同类推荐
  • 驭海史话

    驭海史话

    本书讲述了人类行为对海洋中数以万计的居民的生活环境造成的冲击与影响。书中研究了人类与海洋过去和现在的联系,主要阐述了人类对海洋生命及栖息地造成的负面影响。其中包括大气和海洋的污染以及商业性的捕鱼等,导致濒临灭绝的海洋生物种类不断增加,使得巨大的海洋资源被人为的破坏。书中呼吁人类与海洋应该健康和谐地共处,保护这个看似强大实则脆弱的海洋生态。
  • 世界未解之谜之宇宙地球之谜

    世界未解之谜之宇宙地球之谜

    当人类第一次把眼睛投向天空时,他就想知道这浩瀚无垠的天空以及那闪闪发光的星星是怎样产生的。所以,各个民族,各个时代都有种种关于宇宙形成的传说。不过那都是建立在想象和幻想基础上的。今天,虽然科学技术已经有了重大进步,但关于宇宙的成因,仍处在假说阶段。归纳起来,大致有以下这么几种假说。到目前为止,许多科学家倾向于“宇宙大爆炸”的假说。这一观点是由美国著名天体物理学家加莫夫和弗里德曼提出来的。这一假说认为,大约在200亿年以前,构成我们今天所看到的天体的物质都集中在一起,密度极高,温度高达100多亿度,被称为原始火球。这个时期的天空中,没有恒星和星系,只是充满了辐射。
  • 世界航空风云(天下龙文百家科普论坛)

    世界航空风云(天下龙文百家科普论坛)

    本书通过深入浅出的叙述方式,佐以图片及相关的诸多航空知识链接,力图还原世界航空发展的简史。以准确的史料、全景式的描绘,向读者生动地讲述了人类在蓝天的召唤下是如何走过从飞天梦想、发明热气球、飞艇直到发明飞机的苦苦探索历程,以及飞机发明百多年以来对人类社会所产生的巨大影响。经典的机型、传奇的飞机设计师、惨烈的空战、甚至飞机制造商间滴血未见却杀气腾腾的商战,都为读者一一呈现在眼前。
  • 世界神童故事(语文新课标课外读物)

    世界神童故事(语文新课标课外读物)

    《语文新课标课外读物——世界神童故事》讲述了自古至今的一些用勇有谋,多才多艺的人物,给孩子树立了多个学习的好榜样。
  • 神秘的谜团(探索宇宙奥秘系列丛书)

    神秘的谜团(探索宇宙奥秘系列丛书)

    宇宙,是这个世界上谜团最多的地方,也是最吸引孩子好奇心的地方。宇宙包含着最神秘的未知和疑问,人类正在以高超的科学手段和不懈的努力不断深入探索宇宙的深处,希望了解人类自身的过去与未来。而地球是我们人类赖以生存的家园。在漫长的岁月中,人类一直在这个星球上繁衍生息。虽然它只是太阳系中一颗普通的行星,但它在许多方面却又是独一无二的:它是太阳系中唯一一颗表面大部分被水覆盖的行星,也是目前所知唯一一颗有生命存在的星球……《探索宇宙奥秘系列丛书》向孩子们展示这个既熟悉又神奇的世界。
热门推荐
  • 神奇宝贝之龙焰

    神奇宝贝之龙焰

    这是以龙焰穿越到神奇宝贝的世界,开始冒险的一本书。
  • 女总的王牌保镖

    女总的王牌保镖

    一千年前的大宋第一保镖不明不白的被害,穿越到了小保安赵剑峰的身体里,于是,他就成了明远集团新任美女总裁的贴身保镖……
  • 泪蝶扑火

    泪蝶扑火

    你霸道的言语让我绝望了,但我依然爱你,你知道吗?好冷,好累,好烦。倦了乏了哭了困了苦了疼了痛了累了厭了煩了傷了泣了。。。
  • 传奇神皇

    传奇神皇

    公元3016年,银河系进入原子能时代,古武世家弟子林清河所属联邦战舰,遭遇帝国军伏击。逃亡途中战舰被卷入时空黑洞……林清河成为唯一一个幸存者!
  • 旧梦之梦醒时分

    旧梦之梦醒时分

    他一直耐心地等待;他锁定了他的心,给了上帝抉择时的关键。我们的青春,都是一场暗伤连城。他晕散的美好,是她触不到的遥远。在繁华的城市里,每个人在角落都堆放着属于自己的秘密。若能经得起风浪,何惧大海宽广?
  • 悟妖

    悟妖

    寒风依旧,夜幕下的黑暗,欢笑,挣扎。“哼,我是蝼蚁?呵呵的确是。”阴暗角落中,少年轻轻擦拭嘴角的鲜血,慢慢抬起头,因为淤血已经无法看清原本的少年的模样,唯一明显的是那双即使黑夜也无法掩盖的双眼,明亮的光芒,是不屈与坚毅,如果仔细品味,竟还夹杂着嘲笑与怜悯?????
  • 穿在苦境的日子

    穿在苦境的日子

    苦集灭道,四境争斗。弃天帝牌便当,你值得拥有。老书友应该知道这是丹青见的后续啦。
  • 终极以战止战

    终极以战止战

    终极同人文。脩在银时空发现关于魔的踪迹,但是银时空却对魔界根本不了解,于是向十二时空总盟主,幻雪团的团长妍请求帮助。却不料,在并肩战斗的过程中,脩和妍竟然擦出火花!而此时,真正的刘备也回到了银时空,阿香在脩和刘备之间左右为难!四个人的恋爱,究竟能否有完美结局?
  • 校园侦探传奇录

    校园侦探传奇录

    生于市郊小镇的学生,升学来到城里的高中,结识了自称“侦探”的室友,而此后,他的生活便发生巨大的变化,陆续被卷入一起又一起谋杀案、盗窃案、失踪案……然而,事情还不止如此,在这一团团迷雾的背后,还潜藏着另一股危险的暗流。平静的校园暗藏杀机,结局之前,没有真相!
  • 《丫头站住王爷来逮捕你了》

    《丫头站住王爷来逮捕你了》

    我的一生,呵呵,妹妹竟然和我的丈夫合伙计算我,我诅咒你们,下辈子成为一只猪,某女猪脚说,突然被王爷听到了,他邪邪一笑说;王妃你在说谁呢。王妃很腹黑的说,当然是在说你呢。结果被某王爷啃了个干干净净。王妃大叫说,你这是在谋杀亲妻呢。