客星與類星體
類星體是迄今為止人們發(fā)現(xiàn)的距離我們最遠(yuǎn),同時又是最明亮的天體。因其像恒星而又不是恒星,所以叫做“類星體”。這是20世紀(jì)60年代著名的天文學(xué)四大發(fā)現(xiàn)之一。到目前為止,已發(fā)現(xiàn)類星體數(shù)千個。1960年,美國天文學(xué)家桑德奇用當(dāng)時世界最先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡,看到一個名叫3C48的射電源,發(fā)現(xiàn)它并不是一個射電星系,而是一顆星,這顆星很暗,顏色發(fā)藍(lán)。3年以后,另一位美國天文學(xué)家施米特又發(fā)現(xiàn)了一個類似3C48的射電源3C273。施米特對射電源3C273進(jìn)行光譜分析,發(fā)現(xiàn)在這個天體上,并沒有什么地球上未知的新元素,不過是普通的氫光譜線,所不同的是,這些元素的譜線都向長波方向移動了一段距離,天文學(xué)上把這種現(xiàn)象叫做“紅移”。這種紅移現(xiàn)象一般恒星也有,不過移動的距離很小?墒穷愋求w的紅移量非常大,比一般恒星的紅移量要大上幾百倍甚至上千倍。根據(jù)美國天文學(xué)家哈勃在1929年總結(jié)出的規(guī)律,紅移的大小同星系與我們的距離成正比,紅移越大,星系距離我們也就越遠(yuǎn)。按照哈勃定律,可以推算出這些類星體遠(yuǎn)在幾十億光年甚至上百億光年之外,換句話說,在這些類星體發(fā)光的時候,我們的太陽系還未形成呢,因?yàn)樘栂抵挥?0億年的歷史。科學(xué)家們經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),類星體的發(fā)光能力極強(qiáng),比普通星系要強(qiáng)上千百倍,因此獲得了“宇宙燈塔”的美名。更令人吃驚的是,類星體的體積非常小,直徑只有一般星系的十萬分之一、甚至一百萬分之一。為什么在這樣小的體積內(nèi)會產(chǎn)生這么大的能量?這一問題使科學(xué)家們興趣倍增而又大傷腦筋,因此,種種假說便接踵而來。有人認(rèn)為其能源來源于超新星的爆炸,并猜測其體內(nèi)每天都有超新星爆炸;還有人推測類星體中心有一個巨大的黑洞。要想解開類星體之謎,還有待于科學(xué)家們的辛勤探索。在晴朗五月的夜晚,當(dāng)你抬頭仰望那漫無邊際的星空時,如果你注意到在以前沒有星星的地方,突然冒出一顆明亮無比的星,在它面前,著名的天狼星變得暗淡無光,耀眼的“太白金星”也不能與之匹敵,甚至太陽的光輝也不能將之壓倒,那么你所見到的那顆星就是一顆超新星。說到這里,大家也許會納悶:平白無故怎么會突然多出一個叫做“超新星”的星呢?這是怎么回事?其實(shí),超新星并不是新生成的恒星,它們是原本早就存在的恒星。要想弄清什么是超新星,首先我們要先知道什么是新星。在整個宇宙背景很暗的情況下,有些星星我們用肉眼是根本看不到的,甚至用一些大的望遠(yuǎn)鏡都看不見。由于某種原因,這種恒星突然產(chǎn)生了爆炸,亮度一下子增長了上萬倍,隨后又逐漸變暗,這種星星,叫做新星。其中,我們把那些爆炸時亮度超群出眾的,就稱為“超新星”。故事講到這兒,大家也許又會問,超新星既然是恒星爆炸時形成的,那么恒星為什么會爆炸呢?為了解決這個問題,我們需要大致了解一下恒星的演化過程。大家都知道,一個人總要經(jīng)歷誕生、成長、衰老直至壽終的整個一生。同樣,自然界的動物、植物也是如此。那么,天上的星星又怎么樣呢?也不例外。它們也要經(jīng)過從生到死的過程。具體可以分綽號叫“蟹狀星云”。后來,經(jīng)過天文學(xué)家考證:“客星”就是超新星爆發(fā),而“蟹狀星云”正是超新星爆發(fā)后遺留下來的物質(zhì)。憑什么這么說呢?我們下面可以做一個簡單的數(shù)學(xué)運(yùn)算外,現(xiàn)在所有活在世上的人當(dāng)中都沒有見到過它,只有在歷史的記載上還珍藏著它的一些簡略的史料,F(xiàn)在,在我們銀河系里能完全肯定為超新星的“事件”的只有幾起,其中之一就是宋史上記載的1054“客星”。提起1054“客星”或“蟹狀星云”,就會激起中國天文學(xué)家們的自豪感。1054超新星是我國古代關(guān)于超新星爆發(fā)的記錄,是全世界最豐富和最準(zhǔn)確的記錄。而最近,我們國家的天文學(xué)家們在這方面又取得了一些新的進(jìn)展:北京天文臺李衛(wèi)東博士分別于1996年4月11日和1996年10月18日發(fā)現(xiàn)了兩顆銀河系外的超新星。他也是在這方面取得進(jìn)展的中國第一位天文學(xué)家。這兩顆星分別命名為SN1996W, SN1996Bo,其中SN1996W是1996年國內(nèi)外發(fā)現(xiàn)的最亮的一顆,因此顯得更有價值,更有歷史意義,在當(dāng)代天文學(xué)的發(fā)展史上為中國人又添上了光輝的一筆。關(guān)于超新星,人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多,但對它形成的原因,卻仍然處于猜想階段。究竟是什么原因使晚年的恒星產(chǎn)生了大爆炸,這還是一個沒有得出答案的謎。
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