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第9章 神秘莫测的银河系(3)

因此,科学家认为,即使是在一个遥远的但气候适宜的行星上,也能找到构成一切有机分子所需的各种物质。然而,从这类简单有机化合物向那些构成生命基础的复杂分子演变,是一条漫长的道路。凡是可能孕育生命的场所,实际上生物都已出现,那么银河系中可能有着100万个居住生物的行星,这些生物也许各自都已演变了40亿年,只不过它们理应处在各自不尽相同的进化阶段罢了,甚至有些行星上的生物已达到智能生物阶段了。

究竟银河系到底有没有其他生物存在?迄今为止,还是一个谜。

银河系恒星质量之谜

我们都知道,质量是物质的最基本的属性,又是衡量物体最基本的物理量。天体质量的特征就是“巨大”。测量被研究物体的质量,这本来是很容易理解的事。但是,给恒星“称”体重,或者说求其质量,恐怕会有人认为这是不可能的。

在地球上测量物体的质量,这是很容易理解的,但是测量遥远恒星的质量,则是一件非常困难的事。我们已经知道,恒星是非常遥远的天体,但居然还能看到它的光辉,那么恒星的真实光度一定是很强的,维持这么长时间的强光源的质量也一定是可观的。

宇宙中大部分已知恒星的质量都比太阳小,它们都是寿命在数百亿年左右的矮星。根据传统的天文学理论,这些矮星由于体积小,因此其内核变化不可能产生大量的重元素,比如氧和铁。而宇宙中目前存在的这些重元素都是由更少见的、体积更大的恒星产生的。这些恒星亮度极高,寿命比矮星短。

长期以来,恒星质量一直是天文学家们所关心的。那么,恒星的质量到底能达到多少,这个问题也一直困扰着天文学家。

研究表明,恒星的质量大多在太阳质量的百分之几到150倍之间。一般恒星质量在0.1~10个太阳质量之间。如果是质量再大的恒星,它就要爆炸瓦解。如果是质量再小的恒星,它的中心温度就不会很高,也就不能成为具有恒星性质的天体。由此可见,恒星质量差别比体积差异小得多。根据一颗恒星绕另一颗恒星的运动,可以利用开普勒第三定律计算出恒星的质量关系。

现在已知质量最大的恒星之一如HD93250星,它的质量大约是太阳质量的120倍。HR2422双星的主星和伴星质量大约都是太阳的59倍,角宿一双星的主星质量约为太阳的10倍,五车二双星中两星质量各为太阳的2.7和2.6倍,天狼星主星质量为太阳的2.1倍,75%的白矮星质量介于太阳的0.45~0.65倍之间,许多红矮星的质量不到太阳的一半乃至小于太阳的十分之一。可见,在恒星世界里,太阳质量居中等地位。当然,目前已准确测出质量的恒星还不多,还有许多研究工作要做。恒星之间的直径相差l亿倍以上,而恒星之间的质量相差仅几千倍。不难想象恒星之间的密度差别是何等惊人了。

德国科学家利用“哈勃”太空望远镜对银河系中体积最大的一个年轻星团——圆拱星团进行了观测。这个星团由数千颗恒星组成,总质量大约为1.1万个太阳的质量。该星团靠近银河系的中心,这个区域有利于恒星的生长。起初,科学家期望能在圆拱星团中找到超大型恒星,但是从星团中恒星的亮度和组成恒星的物质判断,其中没有一颗恒星的质量超过太阳质量的150倍。

其他科学家对圆拱星团附近的另一个星团进行了观测,尽管观测的恒星数量较少,但也得到了类似的结果,即银河系恒星质量的上限可能大约是太阳质量的150倍。

为什么银河系恒星质量可能存在上限呢?

科学家发现只有特殊的双星系统才能测出质量来,一般恒星的质量只能根据质光关系等方法进行估算。已测出的恒星质量大多介于太阳质量的百分之几到120倍之间,一般恒星的质量在0.1~10个太阳质量之间。

随着科技的不断进步,人类将一步步揭开恒星质量的面纱。

奇异的流星之声

流星竟然会发声,似乎闻所未闻。然而,事实的确就是这样!

人们对于流星不会感到陌生,然而有一点却使人感到困惑不解:伊西利库尔人是先听到了奇怪的声音,然后才看到流星的。

伊西利库尔是一座小城,位于俄罗斯辽阔的西伯利亚平原。那是许多年前的一个寒冷的冬夜,城里的大街小巷堆满了积雪。在这片雪原的上空是繁星闪烁的天宇,四周一片寂静。

突然,从天宇的某个地方,传来了一声尖锐刺耳的裂帛声。人们翘首远眺,只见一颗璀璨的流星,散射着金黄色的光芒,像箭一般地掠过长空。流星留下了一条长而发亮的轨迹。与此同时,那种裂帛似的声音也随之消失了,小城的雪夜又重归寂静。

这到底是怎么回事呢?

众所周知,流星以飞快的速度进入大气层后,和空气发生剧烈的摩擦,很快便烧成一团火球。绝大多数流星在60千米~130千米处的高空就已燃烧殆尽,只有极少数到20千米~40千米的高空处才烧完。而声音在大气中的传播速度是330米/秒,因此从那么高的地方传送到我们耳边的时间至少需要1分钟,更准确地说要在3~4分钟之后。当流星飞过天空的同时,人们听到了它所发出的刺耳的声响,就好像在看见闪电的同时就听到雷声,表明这个雷就落在你的身旁。难道这颗流星竟是在离你的头顶不过几十米的空中飞过去的吗?这显然不可能!

尽管许多人认为同时看到和听到流星是完全不可能的,然而世界各地的研究者们积累下来的材料却越来越多,许多史册中也有类似的记载。为了研究这一奇特现象,俄罗斯著名科学家德拉韦尔特教授收集了大量伴有反常声音的流星资料并给这种奇怪的流星起了一个确切的名字:电声流星。

在德拉韦尔特教授所整理的电声流星纪录表中,有这样几段有趣的记载:

1706年12月1日,托波尔斯克城的一位居民在流星飞过时,听到了一阵刺耳的“沙沙”声。

1973年8月10日,鄂木斯克省的格卢沙科夫看到漆黑的夜空中突然闪出一道白色的电光,照得四周亮如白昼。在流星飞行的15~18秒钟期间,一直可以听到嘈杂的响声,好像一只巨大的鹫从高空中猛扑下来一样。

1938年8月6日,飞行员卡谢耶夫在鄂木斯克上空看到一颗明亮的橙黄色流星,它飞到半途中时,传来了刺耳的“吱吱嘎嘎”的响声,好像一个缺油的车轴在转。有趣的是,著名的通古斯陨星和锡霍特阿林陨星陨落时,许多目击者都听到了类似群鸟飞行的嘈杂声音和蜂群鼓翅的嗡嗡声。

这些不寻常的声音在被人们听到之前都走过了50千米~200千米的距离,最多的可达到420千米,“正常的”声音大约要经过21分钟才能传送到。实际上,等不到它们到达我们的耳边,就会在路途上衰减乃至消失了。可奇怪的是,在许多情形下,电声流星的“信号”甚至还要早于流星本身而率先出现。目击者们往往都是听到声音之后,循声望去,才看见空中出现了流星。目击者们对流星之声的描述也是形形色色的,甚至是千奇百怪的:嗡嗡声、沙沙声、啾啾声、辘辘声、剌剌声、淙淙声、沸水声、子弹炮弹火箭飞过时的啸声、惊鸟飞起的扑棱声、群鸟飞起的拍翅声、电焊时的噗噗声、火药燃烧时的哧哧声、噼噼啪啪的响声、气流的冲击声、钢板淬火和枯枝折断时的声响……最叫人感到难以理解的是,有些人能够听到流星的声音,而另外一些人则什么都没听到。例如1934年2月1日一颗流星飞临德国时,25个目击者中有10个在流星出现的同时听到了啾瞅声,其余的人则称流星是“无声”的。还有一则报道说,1950年10月4日,在美国密苏里州出现流星时,只有孩子们才听到了流星飞过时发出的啸叫声。简直令人不可思议!尽管科学家们都承认电声流星现象是客观存在的不可否认的事实,但其秘密至今没有解开。

有些专家认为,所有这一切的谜底就在于流星飞行时所发出的电磁波。这些电磁波以光速传播,有些人的耳朵能够以某种我们目前还不知道的方式把这种电磁振荡转换成声音,转换的方式因人而异,各人听到的声音自然也不相同。可是对另外许多人来说,就完全没有这种“耳福”了。

科学家曾做过一个试验,使用大功率的高频发射机从300米外向受试者发射高频电波,结果他们都听到了嗡嗡声、弹指声和敲打声。但受试者强调说,这些声音仿佛是从“头里面”发出来的,然而电声流星的声音却是有着明确的“外来性”,差不多正常的耳朵都能够感受到。这表明电磁波假说也有难以自圆其说之处,可见要揭示此奥秘的成因并非易事。

流星之声究竟如何形成的,至今仍是一个谜。