书城科普我是天文知识大王
17735000000004

第4章 C

CoKuTau4

科学家通过斯皮策大型天文望远镜观察到,在距我们地球420光年远的金牛座上,有一颗名为COKUTAU4的恒星。一颗年幼的行星围绕着COKUTAU4恒星公转,而它的年纪只有一百万年。用宇宙的漫长岁月来计算,它好像只是一个刚刚学步的婴儿。纽约大学的物体和天文学教授丹·渥特森说:“这是我们第一次看到新的行星形成。它可能是我们迄今所知的最年轻的行星。”

超新星

“超新星”就是爆发规模超过“新星”的天体。就是在本来看不到恒星的地方出现其亮度比新星更大的天体。一旦变成超新星,恒星就死亡了。超新星爆发是恒星世界中最壮观的天象。半人马座Z星爆发时比整个星系亮100倍。历史上记载的银河系内的超新星,都可以在白天看见,持续时间可达两个月以上。

超新星(SN)可以分成两大类,Ⅰ型超新星(SNI)和Ⅱ型超新星。主要的分别是爆发的光谱中是否含氢,不含氢的是Ⅰ型,含氢的是Ⅱ型。Ⅰ型超新星爆发后,全部炸掉。Ⅱ型超新星爆发后的残骸是中子星,少数也可能是黑洞。

超巨星

光度最强的恒星。它们的绝对目视星等亮于-2等。肉眼所见的最亮的蓝(热)超巨星是参宿七和天津四;最亮的红(冷)超巨星是参宿四和心宿二。超巨星的质量有人认为应大于5个太阳质量。由于光谱型相同的恒星其表面温度也相同,因而单位表面积的辐射能率也必相同。超巨星的光度很大,说明其表面积显然比光谱型相同的非超巨星大。例如食双星仙王座VV中的红超巨星,其半径大约为太阳半径的1600倍,目视波段的光度大约为太阳的3000多倍,而蓝超巨星天津四的可见光波段的光度为太阳的85000倍左右。目前已测到一些蓝超巨星、黄超巨星和红超巨星的射电辐射,这对于研究其大气结构和活动、星周物质、星风和质量损失等问题十分重要。高能天文台2号卫星已测得猎户座ε、κ等星的X射线,这和它们的星冕、星风等有关。超巨星明显地集中在银道面和旋臂附近。它们的动力学特性与银河系中的气体物质相似。60%的超巨星属于O、B星协或银河星团。超巨星的年龄和演化问题是十分重要的研究课题,争论较多。

巨星和超巨星的体积都十分庞大,有的比太阳大一百倍乃至十万倍,但是它们的质量一般只有太阳的几倍至几十倍,因此它们的密度就比太阳的密度小的多。巨星的平均密度可以和地上气体的密度相比,而超巨星的密度只有水的密度的千分之一,这是一个有趣的现象。原来恒星世界的巨人,其实却是虚有其表的庞然大物!

超新星回落环

超新星爆炸中的“回落”现象指的是爆炸喷发出去的一些物质未能逃逸,而是又落回来了。科学家曾用该观点来解释黑洞的形成、磁星的分布以及脉冲星周围跟地球质量差不多的行星的起源。此前,一直没有直接观测证据证明这个过程的确发生了。一个孤立的X-射线脉冲星周围的一个冷尘埃环(是在美国国家航空航天局斯皮策太空望远镜获得的数据中探测到的),可能是迄今被观测到的第一个超新星回落环。将其与普通恒星周围的原始行星环相比较,在一颗中子星周围的这样一个巨大的尘埃环,有可能是行星形成的一个场所。

超级耀斑

恒星耀斑指的是宇宙恒星最猛烈的磁爆发,其所产生的巨大能量超乎人们的想象。美国航空航天局(NASA)的科学家称,他们此前观测到了一次有史以来最猛烈的恒星耀斑,其爆发时产生的能量相当于5000万亿颗原子弹。

2005年12月,美国科学家们通过“SWIFT”号人造卫星观测到了这一史无前例的恒星耀斑。这颗恒星的体积比太阳略小,位于飞马座附近。与典型的太阳耀斑相比,这次爆发的恒星耀斑其强度要超出约1亿倍,相等于5000万亿颗原子能同时爆炸时产生的能量之和。如果这次耀斑发生在太阳表面,将会导致地球上的所有生物全部灭绝。通过此次观测,科学家们还发现其它星体在爆发恒星耀斑同样会产生粒子加速度,这一点与太阳耀斑极其相似,也是科学家们首次得到类似的直接证据。

美国科学家表示,恒星耀斑是宇宙恒星最猛烈的磁爆发,可以使得包括地球在内的许多星体受到高速亚原子粒子的轰击。地球的大气层和磁场可以阻挡普通耀斑潜在的致命影响,一些看上去非常普通、与太阳相似的恒星,耀斑的瞬间亮度相当于太阳耀斑亮度的数十倍乃至上亿倍。虽然有充分的证据表明我们的太阳不会出现这样的超级耀斑,但是科学家们目前尚不清楚宇宙中为何会出现超级耀斑。许多与太阳相似的恒星都要经历一个延长的休眠期,其亮度在休眠期内减少约1%,这个比例听起来并不大,但却会使地球进入另一个冰期。地球近1万年来出现的19次主要寒冷期,有17次是因为太阳活动减弱造成的。

超光速运动

天文学中,超光速运动是一种外显的超过光速的运动,出现在一些无线电银河系、类星体中,最近也发现出现在一些称作微类星体的星系类辐射源。这些来源被认为中心含有黑洞,因此造成了质量体以高速射出。

超光速运动首次发现于1970年代早期,一开始被视为不利于类星体具有宇宙论尺度距离说法的一项证据。虽然一些天文物理学家仍为这论点辩解,多数人相信这个大于光速的外显速度是一种光学错觉(opticalillusion),并不包含任何与狭义相对论相违背的物理学。

超星系团

由若干个星系团聚在一起形成的更高一级的天体系统。又称二级星系团。通常,一个超星系团只包含几个星系团。超星系团大多具有扁长形,其长径约60~100百万秒差距,质量1015~1017太阳质量。超星系团的存在说明宇宙空间的物质分布至少在100百万秒差距的尺度上是不均匀的。20世纪80年代后,天文学家发现宇宙空间中有直径达100百万秒差距的星系很少的区域,称为巨洞。超星系团同巨洞交织在一起,构成了宇宙大尺度结构的基本图像。本星系群所在的超星系团称为本超星系团。较近的超星系团有武仙超星系团、北冕超星系团、巨蛇-室女超星系团等。

超新星回落环

超新星爆炸中的“回落”现象指的是爆炸喷发出去的一些物质未能逃逸,而是又落回来了。科学家曾用该观点来解释黑洞的形成、磁星的分布以及脉冲星周围跟地球质量差不多的行星的起源。此前,一直没有直接观测证据证明这个过程的确发生了。一个孤立的X-射线脉冲星周围的一个冷尘埃环(是在美国国家航空航天局斯皮策太空望远镜获得的数据中探测到的),可能是迄今被观测到的第一个超新星回落环。将其与普通恒星周围的原始行星环相比较,在一颗中子星周围的这样一个巨大的尘埃环,有可能是行星形成的一个场所。

超强磁星体爆炸

艺术家画出了超强磁星体发生X射线爆炸时的想象图。这一距地球15000光年的奇特物体位于射手座,它是一个旋转速度很快的小中子星,它定期释放出大量的X射线。

磁星体

“磁星体”周围具有非常强烈的磁场,并且不停地在向外界发射着独特的电磁脉冲。“磁星体”的星星距离地球约1万光年,可以发出非常有节律的“心跳声”,显得格外与众不同。

这颗磁星体的“心跳”声每隔5.54秒钟就会发射一次。随着这颗星体不停的转动,它就会向外太空不停地发送无线电波束,当电波的传播路径碰到地球的时候,就会产生一种尖锐的脉冲。科学家们说他们是在长期的观察过程中无意发现这一现象的,而在此之前,人类从来没有发现过“磁星体”会产生无线电脉冲。

天文学界普遍认为,“磁星体”是巨大的恒星爆炸后的残留物。在整个银河系中,人们目前知道的“磁星体”只有十几个,它们之所以能够被人类发现,是因为它们周围有着特别强烈的磁场。典型脉冲星的磁场比地球的磁场强度要高出约十亿倍,但是“磁星体”的磁场强度却比脉冲星的磁场还要高出数百倍。在如此强烈的磁场环境下,如果你站在距它1000公里的地方,地球上的任何生物都会被电磁波烤熟。如果地球从“磁星体”附近经过的话,地球上的所有的生物将被彻底灭绝。科学家们相信还会有更多的“磁星体”将被发现,对它们的进一步观测和研究将有助于解释这类星体在恒星生命周期中所扮演的角色。

查刘璧如星

“查刘璧如星”(3960)沿着一个椭圆轨道绕日运行,它的轨道偏心率为0.281,轨道倾角为14.480,轨道半长径为2.640个天文单位(一个天文单位为日地间平均距离,约等于1.5亿公里),就是说“查刘璧如星”至太阳的平均距离为3.96亿公里,在轨道上平均每天以159万公里的高速度奔腾前进,绕太阳一周需4.29年。“查刘璧如星”里离地球最近时只有1.35亿公里。

长蛇座

长蛇座在乌鸦座与巨爵座正下方,也就是南方,可以看到身躯苗条的长蛇座。长蛇座由东向西延伸到巨蟹座的星团M44下方(南方),竟然蜿蜒长达100度大约7个手掌宽,它与冬天的波江座并称全天最长的星座。

长蛇座虽然其长无比,却无一颗耀眼的星。只有一颗放射红光的二等亮星星宿一(即长蛇α座),长蛇座的心脏就是星宿一。由于星宿一四周没有其他亮星,孤零零地一星独处,因此,阿拉伯人又形象地称之为“孤独者”。

世界各地均可看到长蛇座的一部分,但由于四等和五等星居多,是他长长的身躯难以辨认。最明显的特征是它蛇头的六星集团,位于南河三以东15°。对于北方中高纬度的观察着来说,长蛇座低垂在地平线上,需要理想的观察条件。

参宿四

猎户座亮星极多,其中最著名的就属参宿四,即猎户座α星。全天第10亮星,亮度在0.06~0.75等之间变化,变化周期为5年半,属于不规则变星。它是MIab型红超巨星,半径在太阳的700倍到1000倍间变化,如果把它放在我们的太阳这个位置,外围将超过木星。而半径的变化使得它的光度也跟著变化,亮度会在0.4~1.3间变化。绝对星等-6等,它距离我们约500光年,质量为太阳的15倍,表面温度3500开,光度为太阳的10万倍,体积为太阳的325万倍,是迄今人类发现的体积最大的恒星。因为又近又大,使它成为除了太阳之外,人类首度能解析出表面大小的恒星。参宿四已走入生命末期,推测在未来数百万年中,可能变成超新星。

参宿七

猎户座β,全天第七亮的恒星,是一颗BSIa型蓝超巨星。位于猎户座的右下角,目视星等在0.08~0.20之间变化,绝对星等-7.1等。表面温度1.2万开,半径为太阳的77倍,光度为太阳的11万倍,距离850光年。还有一颗视星等6.8等的伴星光谱型BSIa光学和紫外观测表明,参宿七不仅连续地吹出很强的星风,还以间断的方式抛出物质,形成一个膨胀的气壳。

船尾座

船尾座,赤经为6时02分至8时26分,赤纬为-11°~51°。船尾座位于大犬座天狼星和船底座老人星两颗星连线的东侧,大部分处在银河中,其中有亮于6等的恒星181颗,包括1颗二等星,6颗三等星,14颗四等星。每年3月13日晚8时船尾座上中天。观测者在北纬39°以南地区可看到完整的船尾座,北纬79°以北的地方则完全看不到这个星座。

船帆座

船帆座中心位置:赤经9时40分,赤纬-47°。在船底座之北,半人马和船尾两座之间的银河中。其中亮于6等星的恒星有146颗,包括3颗二等星,2颗三等星,14颗四等星。每年4月10日晚8时,船帆座上中天。船夫座γ星(天社一)是光学双星,是1.8等星,是著名的热星之一,其表面温度约25,000摄氏度。其子星γ2星等为1.78等,距离我们800光年,是全天200颗最亮恒星之一;另一子星γ1的视星等为4.27等,是一颗B1Ⅳ型蓝白色亚巨星。两星角距为41“.2。子星γ2是全天最亮的沃尔夫-拉叶型星,沃尔夫-拉叶型星是法国天文学家沃尔夫和拉叶于1867年在天鹅座发现的一种特殊类型的恒星,它们的光谱中有许多很宽的发射线。后来的观测发现,天社一是一个四合星,另外两子星一个为8.5等,另一个为9.4等。

船帆座超新星

爆炸已经结束了,但其所造成的影响仍然持续着。大约在1万1千年前,在人类刚刚开始有历史记载的时候,船帆座有一颗星发生爆炸,造成一个非常明显奇怪的亮点。这颗星的外层撞到星际物质,驱驶着一道至今仍然可见的冲击波。在左侧的照片里,复杂且向右方移动的冲击波中,不同的颜色代表着冲击波的前缘撞击时所产生不同的能量。照片中左方的星星是在前景中偶然出现的,而那一道长长的对角线条纹和这个冲击波无关。在船帆座中心中剩下的是脉冲星——船帆座超新星Remnant,一个如原子般密实的星体,其在一秒中之内可以旋转十数次以上。

赤经

赤经是从春分点沿着天赤道向东到天体时圈与天赤道的交点所夹的角度,成为该天体的赤经。赤经与时角不同,时角是由天子午圈向西量,而赤经是由春分点向东量,两者方向相反。

赤经,天文学名词。指赤道坐标系的经向坐标,过天球上一点的赤经圈与过春分点的二分圈所交的球面角。天球上相当于地球经线的线,通过天球两极并与天赤道垂直。以时、分、秒表示。

创世大爆炸

所有的物质、能量、空间和时间都是在一次称为创世大爆炸中,约150亿年前产生的。原子微粒结合形成氢原子和氦原子,宇宙膨胀后冷却下来。经过上亿年,星系、恒星、行星和有机生命产生了。

根据爱因斯坦的著名公式E=mC2,当宇宙开端时,所有的物质都转化为能量(物质不可以无限压缩),被压缩在一个无限小的点上,这个奇点(被无限压缩的点)由于抵抗不住自身的强大引力而爆炸。随后能量转化为物质,逐渐冷却爆炸后,便逐渐形成了今天的宇宙,今天的宇宙仍然保留着创世大爆炸时的温度因而没有达到绝对零度。

臭鸡蛋星云

臭蛋星云是颗很正常的恒星,现在已经用尽了核心的核燃料,核心坍缩成一颗白矮星。在这个过程中所释放出来的部分能量,造成了恒星外层气体向外膨胀,产生了非常上镜头的行星状星云。扩张的云气,以每小时百万公里的高速冲撞周围的星际气体,形成了超音速的震波波前,造成氢气的游离并激发氮气发出蓝色的辉光。

臭蛋星云又名为葫芦星云或OH231.8+4.2,在未来的1000年中,它很可能会发展成对称的双瓣形行星状星云(双极行星状星云)。臭蛋星云,位于南天的船尾座内,距离地球有5000光年远,这一星云大小约为1.4光年。

虫洞

虫洞是霍金构想的宇宙期存在的一种极细微的洞穴。美国科学家对此做了深入的研究。目前的宇宙中,”宇宙项“几乎为零。所谓的宇宙项也称为”真空的能量“,在没有物质的空间中,能量也同样存在其内部,这是由爱因斯坦所导入的。宇宙初期的膨胀宇宙,宇宙项是必须的,而且,在基本粒子论里,也认为真空中的能量是自然呈现的。那么,为何目前宇宙的宇宙项变为零呢?柯尔曼说明:在爆炸以前的初期宇宙中,虫洞连接着很多的宇宙,很巧妙地将宇宙项的大小调整为零。结果,由一个宇宙可能产生另一个宇宙,而且,宇宙中也有可能有无数个这种微细的洞穴,它们可通往一个宇宙的过去及未来,或其他的宇宙。

彩虹星云

这些由星际尘埃及气体组成的云气,如同纤柔娇贵的宇宙花瓣,远远地盛开在1300光年远的仙王座恒星丰产区。有时它被称为彩虹星云,有时人们又叫她艾丽斯星云,而被编入目录的则是NGC7023,它可不是天空中唯一会让人联想到花的星云,虽然如此,这张美丽的,发出梦幻般的迷人景象的数字影像,炫耀出色彩与对称上令人印象深刻的细节。

厕一

厕一,又名”天兔座α星“及”Arneb“,是天兔座最亮的恒星。

该恒星正步向死亡,可能已经过了超巨星的演变,或是正在演变为超巨星。由于它的质量少于10个太阳,因此将会演化为炽热的白矮星。但如果它的质量比预计的大,它则有机会以超新星方式爆炸来结束生命。