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第11章 L

LBV1806-20

美国天文学家们发现了一颗新恒星,它被认为是迄今为止所发现的所有星体中最大、最亮的恒星,而且目前现有的恒星形成理论根本无法解释这一庞然大物的产生历史。

这颗被命名为LBV1806-20的恒星约比太阳亮500-4000万倍,其质量至少比太阳大150倍,其直径约是太阳直径的200倍。

LBV1806-20比太阳亮数百万倍,但是要看见它还得费些周折。它距离我们45000光年远,并处于银河的另一边,而且被众多的尘埃覆盖着,它仅有10%的红外光能够到达地球。事实上,LBV1806-20早在90年代就被发现,当时天文学家们曾将其列入寿命不长的蓝星范畴,而且还预言其质量仅比太阳大100万倍。但是,经过设在加利福尼亚和智利的两个天文观测台最新的多次观测后,科学家们获取了高质量照片并对该恒星的质量和亮度重新进行了评估和界定。

埃克伯利表示,天文学家们一贯认为,超重恒星事实都是由多个体积较小的星体聚集而成的,然而,此次所拍摄的高清晰度照片却排除了这种可能。

类QB1天体

类QB1天体是指运行轨道超出41天文单位,轨道接近圆形(偏心率在0.15以下),且不受外侧行星轨道共振影响的柯伊伯带天体。这个奇特的名称源起于第一颗被发现的外海王星天体—1992QB1小行星((15760)1992QB1)。此后发现的类似天体均称作类QB1天体,原文为“QB1-os”或直接发音为“Cubewanos”。

类星体

第一颗类星体3C48是在1960年发现的,当时没有弄清楚它是什么样的天体。第二颗类星体3C273是在1963年发现的,在研究3C273的时候,也把3C48的问题一起弄清楚了。这两个天体在外貌上看起来都像是颗恒星,从红移值比星系都大看来,它们根本不可能是恒星。这种类似恒星而又不是恒星的天体就被称为类星体。除了类星和巨大红移之外,类星体的又一主要特征是发射出的能量特别大。从60年代初到80年代初的20来年,总共发现了1500颗类星体。1982年,中国天文工作者何香涛创造性地改进了认证类星体的方法,一下就发现了500颗新类星体。

类星射电源

类星射电源是一类体积相对较小、但辐射能力很强的天体。这类星体距离地球通常都有数十亿光年之遥。

自首批类星射电源发现至今已有40余年时间,但科学界对它们的结构和周围环境依然知之甚少。借助“钱德拉”望远镜,天文学家们又新观测到了两颗类星射电源——编号分别为4C37.43和3C249.1。在这两个星体的周围发现了多个因受X射线辐射而形成的炙热区域。在距离4C37.43和3C249.1数十光年远的地方均分布有大型的中央黑洞。

类星射电源的形成:当两个星系发生融合时,位于它们之间的气体会受到挤压,导致新恒星不断形成并为中央黑洞的成长提供了“食物”。黑洞在吸入上述星际气体的过程中会释放出大量能量,从而孕育出类星射电源。观测显示,这些类星射电源的辐射强度均要明显高于其所处的星系。类星体释放出的强大射线会不断地将星系中的气体“吹”向周围空间,从而形成“星系风”。在大约1亿年之后,这些“星系风”会将位于星系中心区域的气体全部吹出,其结果是:新恒星将不再形成,而黑洞也将停止生长。进入这一阶段后,类星射电源会逐渐走向消亡,其所处的星系将进入一个相对“平静”的时期MM直到再次与其他星系发生融合。

类木行星

木星、土星、天王星和海王星称为类木行星,它们的共同特点是其主要由氢、氦、冰、甲烷、氨等构成,石质和铁质只占极小的比例,它们的质量和半径均远大于地球,但密度却较低。

类地行星

类地行星(八大行星分为三类:类地行星(包括水、金、地、火)、巨行星(木、土)及远日行星(天王、海王)。)是与地球相类似的行星。它们距离太阳近,体积和质量都较小,平均密度较大,表面温度较高,大小与地球差不多,也都是由岩石构成的。

天文学家已经在银河系发现若干和地球相似的表面由岩石构成的行星。它们的质量远远超过地球,也缺乏围绕旋转的类似太阳的星球,而是围绕已经死亡的星体旋转。现在对于这个问题的回答,有了里程碑式进展。科学家在太阳系外部发现了一个和地球非常相似的行星。其行星编号为155,是太阳系外最小的行星。其半径是地球的2倍,质量是地球的7.5倍。距恒星300万千米(0.021天文单位)。这个行星的轨道周期为1.94天。其轨道大小只有太阳系水星轨道的十分之一。这颗新发现的行星所在的星系名为Gliese876。它围绕一颗名Gliese876的恒星运行。

这项成果是由位于夏威夷莫纳克亚山顶的凯克天文台观测得到的。凯克天文台拥有2台全世界最大的10米光学巨型望远镜。每一台有8层楼高,重350多吨。这次的成功发现也要归功于凯克天文台技术的改进——光谱仪CCD探测器的精确度提高,从3米/秒提高到1米/秒,为今后能够发现银河系内质量和地球相当的行星打下了基础。

拉格朗日点

拉格朗日点是一个小物体在两个大物体的引力作用下在空间中的一点,在该点处,小物体相对于两大物体基本保持静止。这些点的存在由法国数学家拉格朗日于1772年推导证明的。1906年首次发现运动于木星轨道上的小行星(见脱罗央群小行星)在木星和太阳的作用下处于拉格朗日点上。在每个由两大天体构成的系统中,按推论有5个拉格朗日点,但只有两个是稳定的,即小物体在该点处即使受外界引力的摄扰,仍然有保持在原来位置处的倾向。每个稳定点同两大物体所在的点构成一个等边三角。

在天体力学中,拉格朗日点是限制性三体问题的5个特解。例如,两个天体环绕运行,在空间中有5个位置可以放入第三个物体(质量忽略不计),并使其保持在两个天体的相应位置上。理想状态下,两个同轨道物体以相同的周期旋转,两个天体的万有引力与离心力在拉格朗日点平衡,使得第三个物体与前两个物体相对静止。

拉普拉斯侯爵

拉普拉斯侯爵,全名彼埃尔·西蒙·拉普拉斯,法国贵族、科学家。提倡科学宿命论。他认为,宇宙是被决定的,在宇宙中有一组科学定律,只要我们知道宇宙某一刻的状态,就能依此预言宇宙中将要发生的事。

罗盘座

每年3月21日晚8时上中天。它北接长蛇座,南连船帆座,在船尾座与唧筒座之间,正好在长蛇座α星(长蛇座星宿一)和船底座老人星联线的中点处。星座的一部分沉浸在银河之中。罗盘座是由一群相当暗的星所组成的小星座,座内最亮的星是3颗4等星,实在是个什么形象也观察不出来的暗星座。北纬53°以南地区的居民可看到完整的罗盘座,北纬73°以北的地区则看不到该星座。罗盘座与船帆座、船尾座、船底座被共称为“南船四座”。

罗盘座ν星是已知的再发新星中最为活跃的一颗,平时它是一颗亮度为14等的暗星,每过18到24年(周期变化不定)亮度就增加1000倍,几十星等增达到6.5等。罗盘座α星(中名“天狗五”),视星等为3.68等,距离为1300光年,是一颗B1.5Ⅲ型蓝白色巨星。罗盘座β星(中名“天狗四”)视星等为3.97等,距离为180光年,是一颗黄色亚巨星。罗盘座γ(中名“天狗六”)视星等为4.01等,距离为99光年,是一颗K3Ⅲ型红巨星。

罗盘仪

“罗盘仪”是用于测定方向的仪器。仪面圆盘的外周圈刻四象限,内圈刻方位名称,中心玻璃盘内为指南针,玻璃框边缘附可旋转的指针。

雷达目视

雷达目视指出现在雷达萤幕上不寻常的影像,常常移动的速度极快,无法用飞机及其他传统飞行器来解释,有时也会同时发生目击或接触事件。

蓝皮书计划

这个计划是由美国空军负责收集有关幽浮和外星人的情报和假情报。这个计划于1969年终止后,原来的任务由水瓶座计划接手。这个计划所获得的有效资讯被收集整理成怨恨蓝皮书报告第十三集,但这份报告并未向大众公开。虽然在1974年美国政府公布了部分的报告内容,但很显然地这些报告并非是真正的有效资讯。另外,根据一份文件的内容,蓝皮书一词是怨恨计划的秘密代码。

猎户座

猎户座赤道带星座之一。位于双子座、麒麟座、大犬座、金牛座天兔座,波江座与小犬座之间,其北部沉浸在银河之中。星座主体由参宿四和参宿七等4颗亮星组成一个大四边形。在四边形中央有3颗排成一直线的亮星,设想为系在猎人腰上的腰带,另外在这3颗星下面,又有3颗小星,它们是挂在腰带上的剑。整个形象就像一个雄赳赳站着的猎人,昂着挺胸,十分壮观,自古以来一直为人们所注目。

在猎人佩剑处,肉眼隐约可看到一个青白色朦胧的云,那是著名猎户座大星云。而在猎人腰带中左端,有一个形似马头的暗星云,就是著名的马头星云(肉眼不可见)。除这些有名的星云外,猎户座中还有许多气体星云。

猎户座座中α、γ、β和κ这四颗星组成了一个四边形,在它的中央,δ、ε、ζ三颗星排成一条直线。这是猎户座中最亮的七颗星,其中α和β星是一等星,其它全是二等星。一个星座中集中了这么多亮星,而且排列得又是如此规则、壮丽,难怪古往今来,在世界各个国家,它都是力量、坚强、成功的象征,人们总是把它比作神、勇士、超人和英雄。

流星暴

流星雨有强有弱,弱的流星雨,一个钟头只能观测到2、3颗甚至更少,曾有人观测到强的流星雨,每秒钟达20颗以上,呈现非常壮观的景象。这样的强流星雨叫流星暴。

成群的流星就形成了流星雨。流星雨看起来像是流星从夜空中的一点迸发并坠落下来。这一点或这一小块天区叫作流星雨的辐射点。通常以流星雨辐射点所在天区的星座给流星雨命名,以区别来自不同方向的流星雨。

流星雨在太阳系中,除了八大行星、矮行星和它们的卫星之外,还有彗星、小行星以及一些更小的天体。小天体的体积虽小,但它们和八大行星、矮行星一样,在围绕太阳公转。如果它们有机会经过地球附近,就有可能以每秒几十公里的速度闯入地球大气层,其上面的物质由于与地球大气发生剧烈摩擦,巨大的动能转化为热能,引起物质电离发出耀眼的光芒。这就是我们经常看到的流星。有时在短短的时间里,在同一辐射点中能迸发出成千上万颗流星,就像节日中人们燃放的礼花那样壮观。当每小时出现的流星数超过1000颗时,称为“流星暴”。

流星雨

流星雨是一种成群的流星,看起来像是从夜空中的一点迸发出来,并坠落下来的特殊天象。这一点或一小块天区叫做流星雨的辐射点。为区别来自不同方向的流星雨,通常以流星雨辐射点所在天区的星座给流星雨命名。例如每年11月17日前后出现的流星雨辐射点在狮子座中,就被命名为狮子座流星雨。其他流行雨还有宝瓶座流星雨、猎户座流星雨、英仙座流星雨。有的流星是单个出现的,在方向和时间上都很随机,也无任何辐射点可言,这种流星称为偶发流星。流星雨与偶发流星有着本质的不同,流星雨的重要特征之一是所有流星的反向延长线都相交于辐射点。流星雨的规模大不相同。有时在一小时中只出现几颗流星,但它们看起来都是从同一个辐射点“流出”的,因此也属于流星雨的范畴。

掠日彗星

掠日彗星是指近日点极接近太阳的彗星,其距离可短至离太阳表面仅数千公里。较小的掠日彗星会在接近太阳时被完全蒸发掉,而较大的彗星则可通过近日点多次。但太阳强大的潮汐力通常仍会使它们分裂。

一些彗星的近日点离太阳非常近,还不到0.01天文单位,过近日点时像燕子掠过水面似的擦过太阳表面,因此被天文学家称为掠日彗星。太阳是一个表面温度有五六千度的大火球,对于那些敢于“冒犯”自己的掠日彗星,太阳或用烈焰将它们吞噬掉,或用引力将它们扯碎,只有小数掠日彗星侥幸逃脱。

掠日彗星由于近日距非常小,它们在经过近日点时会变得极为明亮。

以上两颗掠日彗星可以说是有惊无险,1979XI可就不那么幸运了,1979年8月30日上午10时59分,正在天上执行太阳风研究任务的美国P78-1卫星发现了这颗彗星的行踪,两个半小时共拍摄了它的7张照片,通过这些照片可以看到彗星正高速向太阳冲去。下午3时45分,彗头已进入日面,只留下彗尾,此后,卫星再也没有见到一条淡淡的彗尾如一缕青烟向太阳北方飘散而去。

1981年1月27日,另一颗彗星步1979XI后尘坠入太阳。同年7月20日,太阳炽烈的光热使另一颗在距日面5000千米处入侵的掠日彗星灰飞烟灭。

掠日彗星的另一个危险来自太阳的潮汐力,强大的潮汐力会把任何固体物质撕碎。

多个掠日彗星类型之中,以克鲁兹族掠日彗星最为著名,它们全是由一颗大型彗星分裂而成,于1106年出现的大型掠日彗星可能是其母体。

裸奇点

不被黑洞包围的空奇点。

20世纪60年代末,研究黑洞的科学家们开始意识到一个另人担忧的可能。当一颗恒星坍缩成黑洞时,会有视界形成且掩盖奇点,但在特定情形下,会形成不具有视界的黑洞。这样就有可能看到奇点——而且甚至还能飞向它或飞离它。但是奇点具有无穷大的密度,这样一来,许多物理定律就土崩瓦解了,任何事情都成为可能。更何况,没有视界,就没有什么可以保护周围的宇宙空间,宇宙就会处于无序状态。“裸奇点”对于无畏的未来探索而言将是一个不可抗拒的研究项目。

形成裸奇点的关键是克服产生视界的引力作用。两种力可以达到这一目的:旋转和电贺。如果坍缩形成黑洞的物体具有极高的转速或强电场,反作用力就会产生内视界。提高转诉或电贺将缩短内外视界间的距离。转速或电贺达到足够的水平时,两个视界会重叠并完全消失,因而使奇点暴露出来。在真正的宇宙中,坍缩的星体无法聚集足够的电荷以反作用于引力,但是转速极高的星体最终有可能成为裸奇点。

螺旋臂

螺旋臂是由星系的核心延伸出来的漩涡和棒涡组城的区域。这些长且薄的区域类似漩涡,此种星系也因此而得名。

螺旋臂的存在曾经令科学家大惑不解,因为在星系旋转时,星系最外围(边缘)的恒星运动得比接近中心的恒星更快。事实上,螺旋臂并不是恒星运动造成的结果,但是密度波会导致恒星形成。因此,螺旋臂因为有年轻的恒星而显得明亮(并且本来质量大、明亮的恒星存活的时间不长),不是因为恒星的运动造成螺旋臂。

从哈勃望太空望远镜拍摄到的图象显示,这个代号“梅西耶74”(Messier74)给人一种难以置信的画面,星罗棋布的旋臂从核心旋转而出,形成了一个类似“凯瑟琳之轮”的“壮观图案”。旋臂四周清晰可见一个粉红色的明亮区域,这些是氢气的巨大星云,由于来自周围密布的年轻恒星散发的热量,它们不断发出光芒。弥漫于星系中的星尘物质则从星系核心开始一直拖曳到螺旋臂的尾端。

旅行者1号探测器

旅行者1号探测器又名航行者1号,是一艘无人外太阳系太空探测器,重815千克,于1977年9月5日发射,目前(2005年)仍然正常运作。它同时也是离地球最远的人造飞行器。旅行者1号已经进入太阳系最外层边界,并即将飞出太阳系,目前处于太阳影响范围与星际介质之间,距离太阳140亿千米(90天文单位或87亿英里)。

旅行者1号已经进入太阳风顶区域,这是一个位于边界激波外的区域,同时也是太阳系与星际空间的交界边界。由于距离地球非常遥远,从“旅行者1号”发出的信号需要传输超过13小时,才能到达位于喷气推进实验室的控制中心。该实验室是NASA与加州Pasadena的加州理工学院的合作工程。

旅行者1号的轨道是双曲轨迹,并已经达到逃逸速度,这意味着其轨道将不可能再回到内太阳系。连同先驱者10号,以及已经失去功能的先驱者11号,还有其姊妹探测器旅行者2号,旅行者1号最终将变为一个星际探测器。

旅行者1号原先的主要目标,是探测木星与土星以及它们的卫星和环;现在其任务已经变为探测太阳风顶,以及对太阳风进行粒子测量。两艘旅行者号探测器都是以三块放射性同位素温差电池发电机作为动力来源的,这些发电机目前已经大大超出了起先的设计寿命,人们现在认为它们在大约2020年前仍然能继续提供足够与地球联络的电力。

龙形风暴

在2004年7到9月间,研究人员发现“龙形风暴”是个强力的无线电波放射源,发出的无线电波与地球上因为闪电而产生的静电喷发非常类似。卡西尼号监测到当“龙形风暴”由土星暗面的地平面升起时,才会有“无线电波喷发”产生;“龙形风暴”由暗面转到阳光照射面时,“无线电波喷发”便停止了。在数周之内,土星每次的自转都可以观测到这种现象,此一周期现象意味着:“龙形风暴”与“无线电波喷发”之间,必定存在某种关系。科学家推测“龙形风暴”与地球上的风暴一样,是个能产生电极性的大型雷暴,而其能量的供给则来自于土星大气的深层。

夸克星

夸克星是由奇夸克物质组成,是一种假设的星体。理论上,奇夸克物质(简称奇物质)是在特别重的中子星里形成的密度极端高的一种物质状态。根据此理论,当构成中子星的中子因为受到本身重力塌陷的高度压缩,各别的中子会因此崩坏,组成中子的夸克会分离开来,进一步转化成奇夸克,也就是“奇物质”。这时的星体就是直接由奇夸克紧密结合在一起所构成的“夸克星”或是“奇物质星”(简称“奇星”),整个星体几乎就是单一的一颗巨大的中子。以重量和密度来分类,夸克星是介于黑洞和中子星之间,如果再有足够的物质加入夸克星里,它之后会再继续收缩塌陷而成为黑洞。

研究显示,有些恒星在演化末期可能会变成“夸克星”。当星体抵受不住自身的万有引力不断收缩时,密度大增会把夸克挤出来,最终一个太阳大小的星体可能会萎缩到只有七、八公里那么大,但仍会发光。

猎户座大星云

猎户座大星云(M42,NGC1976)位于猎户座的反射星云,1656年由荷兰天文学家惠更斯发现,直径约16光年,视星等4等,距地球1500光年,同位置也在中国星名“伐一”“伐二”“伐三”附近。

猎户座大星云肉眼可见,是辨认猎户座的指标之一;猎户座大星云是天文摄影爱好者和天文台的大望远镜最主要的拍摄对象之一。在1880年9月30日,亨利德雷珀已曝光15分钟成功拍摄到猎户座四合星旁的星云,现在我们用广角镜头相机固定曝光五分钟已能拍摄到整个猎户座和猎户座大星云的粉红色光芒。

星云中央的四合星更是研究恒星诞生的观测、研究的目标之一,而拍摄旁边的星云的细致度也是考验天文摄影、望远镜分辨率和后期处理功夫的对象。

喇叭宇宙

喇叭宇宙是一种假说,虽是假说但最新的宇宙学观测表明,平行宇宙的概念并非一种比喻。喇叭宇宙的意思是:宇宙像一个喇叭,与黑洞一样,是一个封闭的空间,从外面可以看到里面,而从里面却看不到外面,我们正是这喇叭里的人,看不到外面。喇叭口就是宇宙的起点,一次巨大的爆炸,宇宙由一个点呈喇叭状爆开,再慢慢的吸回去,喇叭口是一个巨大的黑洞,这就是喇叭宇宙。

鹿豹座

鹿豹座位于天球北部,它周围有小熊、仙王、天龙、大熊、天猫、御夫和英仙座。它是一个很大的“瘦高挑”型的星座,但其中都是比4等星更暗的星,而且一般在南纬7度以南地区的居民看不到这个星座。

每年12月23日子夜,鹿豹座的中心经过上中天。鹿豹座看上去长颈鹿身上有类似于豹子身上的斑点,他的头和蹄子和鹿相似,因此我国早期将Camelopardalis翻译为“鹿豹”。在托勒密时代的星座表中没有鹿豹座的名字,这是少数没被古人主义的星座之一,曾经被称为“缺席的星座”。鹿豹座的一部分相当于我国古代星空划分中紫薇右垣的一部分。据有关学者考证,鹿豹座最早出现在1613年荷兰神学家普朗修斯所创制的天球仪上。

鹿豹座最亮的星是鹿豹座β星,中文名“八谷增十四”,其视星等为4.03等,距离1700光年,是颗G0型超巨星,其光度是太阳光度的5000倍。据观测表明,它实际上是双星,其主星的视星等为4.0等,伴星为8.6等。鹿豹座中有一个很容易分辨的疏散星团,编号为NGC1502,用双筒望远镜就可以观察到。编号为NGC2403的是个比较明亮的Sc型旋涡星系,其视星等为8.4等。编号为IC342的是一个SBc型棒旋星系,视星等为9.2等。鹿豹座α星中名“少卫”或“紫薇右垣六”,视星等为4.29等,光度为太阳的25000倍,距离4100光年。

距离鹿豹座α星不太远的NGC1961是个视星等微1.1等的Sb型旋涡星系。且在这个星系中恒星形成速度比我们银河系中恒星形成的速度要快10倍以上。

螺线星系

雄伟的螺线星系NGC4414。距离大约60万光年。显示出这个星系的中央的区域,它的大多数螺线是典型的,包含一些更老的黄红色的巨星。外部的旋臂有年轻的蓝色的恒星和大量的星际尘埃。茸毛状螺旋星系是一种没有鲜明旋涡臂的螺旋星系,这种形态的星系蛮常见的,其中NGC4414是靠我们最近的一个。虽然NGC4414的核心可能只含有极少量的暗物质,不过了解它的质量分布,可以校正星系其余部分的质量,并可以依理类推到其它的茸毛状螺旋星系。除此之外,定出NGC4414的精确距离,可以帮助天文学家去测量更遥远的宇宙。

老人星

老人星,即船底座α星,西名Canopus,意思是“斯巴达国王梅纳雷阿斯的航船导航者。视星等-0.72,绝对星等-4.7距离200光年,光度为太阳光度的6000倍,质量为太阳的12倍。

老人星亦省称“老人”。古人认为它象征长寿,故又名“寿星”。青白色,亮度仅次于天狼星。我国南方可以看到它在近地平线处出现。老人星(船底座中的一等星,为天上第二明星),是南半球船底座中最亮的一颗星星。据信它的英文名字(Canopus)得名自搭载希腊军队远征特洛伊城的船长。在太空时代之前,人类难以计算老人星的距离,因此推测它有1200光年之远。现在,我们知道老人星是700光年距离之内,最强大的一颗恒星。