难以想象的天文奇观-浩渺的银河
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    银色天河——银河系

    自古以来,人们就能在夏季的星空中看到一条银色的带子贯穿整个天空,就像一条银色的河流,于是就称之为银河。到了近代,天文学家观测发现了银河的许多秘密,于是银河有了新的名字一银河系。

    银河系的发现

    虽然银河系可以直接用肉眼看见,但是人类却花了很长时间才认识它。在望远镜被发明以后,天文学家利用天文望远镜,发现银河是由数不清的星星组的。

    银河系的形状

    在地球上看,银河系就像挂在天上的一条长长的河。银河系的中心天体密集,因此鼓了起来,而边缘的星体和物质很少,因此是扁的。

    银河系的结构

    银河系是一个巨型旋涡星系,它由银心、银晕和银盘构成。由银心向外扩展出四条巨大的螺旋状臂膀,它们环绕着银心,组成了银盘部分;银晕由年轻的恒星组成,它紧紧地包围着银盘。

    银心之谜

    银河系的中心聚集着大量的物质,而且现代的射电望远镜也能探测到来自银心的很强的电磁辐射,一些科学家推测:这里可能有一个巨大的黑洞。

    银河系的居民

    银河系就像一个国家,由许多不同大小的区域组成。这些区域是由恒星、行星、卫星、着星、流星体,还有其他的一些宇宙物质组成的。

    银河是从哪儿来的

    现在,我们已经知道银河系在整个宇宙里是一个很普通的星系,是宇宙中间的一个“星岛”。目卩么,银河系是孤零零的吗?它是不是更复杂呢?实际上在观测银河系的时候,我们发现银河系的周围还有一些别的星系。如果这样的话,我们银河系的势力范围到底有多大呢?或者说银河系的引力范围有多大呢?科学家证实是在89万~100万光年。银河系这个旋涡星系还有很多伴侣,它们共同构成了这么一个庞大的恒星集团。银河系的引力范围如此之大,可能会导致将来发生一些变化,这些伴侣会在银河系强大的引力下,逐渐地向银河系靠拢。例如麦哲伦云,就以每年1000千米的速度向银河系靠近。也许在几十亿年以后,麦哲伦星云会和银河系相撞。

    如果我们能够观测到银河系,就能够分析出银河系是什么结构。在银河系里有一个太阳,而在太阳周围有一颗行星叫做地球,这个地球上有高级智慧生命,就是我们人类自己。我们能够观测星空,我们不但能解开银河系之谜,而且可以认识到银河系以外还有哪些星系跟我们银河系是有关系的。目么,在银河系里还有没有跟我们地球人一样的高级智慧生命存在呢?在银河系以外其他的旋涡星系中,有没有智慧生命存在呢?它们之间有没有可能进行交流呢?这是大家非常关心的问题。首先我们说,在太阳系中地球这么一个特殊的环境里,能够形成人类这种高级智慧生命,其实是很不容易的。如果按照康德的那种哲学的推理方式来推理的话,你可以这么想:太阳在银河系里是很普通的一颗星,它就是一个中等大小的黄色的星,这样的星在银河系里很多,既然在太阳周围有智慧生命,目卩么在那些温度不高也不低的恒星周围也有可能有智慧生命。这是顺理成章的一件事情。但是当你真正把地球上的生命跟其他行星对比的时候,就不会那么简单了,并不是说任何一个类似太阳的恒星周围就一定会有智慧生命。所以银河系里尽管有很多跟太阳相同的星,但并不能说这些星周围就一定会有慧生。

    那么银河系是怎么生成的?应该说是在宇宙大爆炸过程中产生的。当然关于这个产生过程,仍然是科学研究里一个非常热门的话题,因为现在并没有解决星系是如何形成的这个问题。但至少我们可以这么说:在宇宙大爆炸以后,在宇宙中间已经形成了原子,出现了核,由于核的质量的一些不稳定性,庞大的物质聚集在一起,逐渐地形成了一个星系。我们现在已经观测到了一些宇宙中不均匀性的信息。这种不均匀的东西,会导致早期的宇宙出现不稳定性,会导致星系的产生。如今,我们自己在银河系里研究银河系,也努力认识其他的星系,通过这样一些星系解开宇宙之谜一宇宙到底是怎么形成的?它会向哪个方向去?要想解决这个最大的问题,首先得踏踏实实地把我们的银河系认识。

    银河也会运动吗

    我们知道,太阳在银河系里有运动。那么银河本身有没有运动呢?我们需要靠观测事实来说话。当我们观测恒星的时候,会有一些新的发现。我们观测了很多星的运动,其中在天空横的方向上的运动叫做自行。还有一种运动,是在我们视线方向上的运动。比如:一辆汽车与观测者的视线方向是一致的,就很难估计它的距离和速度,也就是汽车迎面而来,或者背向而去的时候,看不出它走得多快。但是向着我们视线方向的运行也有办法来观测。什么办法呢?常常在夕卜旅行的人有这样一个经验,坐火车的时候,如果前方有一列火车迎面而来,这列火车的声音就会越来越尖锐。当两列火车互相离开的时候,声音就会越来越钝。也就是说,运动的两列火车发出声音的频率会有变化。

    同样的道理,在观测一颗恒星的光的时候,我们把光分解成光谱。在观测光谱的时候我们发现,谱线会有一种运动,谱线的运动就会表示出光的频率的变化。当一颗星接近我们的时候,谱线会发蓝颜色的光,向更蓝方向走一点;当它背向我们去的时候,谱线向红的方向走一点。这种速度我们叫做视向速度。经过了很多年天体运行速度的各种分析以后,我们发现其实银河系是在转动的。在太阳附近,银河系转动的速度达到每秒220千米,这是一个很快的速度。大家想一想,我们发射一个人造卫星,只要每秒8千米的速度它就可以围着地球转了。但是太阳在银河系这一部分的旋转速度竟达每秒220千米。地球围着太阳转,金星、火星、木星、土星都在围着太阳转。在描述行星围绕太阳运动的时候,有一个规律,叫做开普勒定律。符合开普勒定律的一种运行方式是随着距离的不同速度也不同。但是银河系自身的旋转,既不是一个刚体的运行,铁板一块,又不像太阳系里行星围绕太阳的旋转形式,而是在不同的地方运动的速度不一样,为什么呢?太阳系的天体在运行的时候,围绕的中心是太阳。太阳离银河系的核心还有2.7万光年,在这2.7万光年的距离内还有很多的星,这些星的质量都会汇聚到银河系中心来计算。而这些星是不断运动的,所以银河系核心部分的质量在不断地变化。它们之间的速度互相制约,比较复杂。即银河系是由恒星构成的一个庞大的集团,它至少有一千亿颗星,它还在不断地旋转,而这种旋转随着距离银河系核心部分远近的不一样,旋转的速度也不一样。以上证明了银河系在旋转,银河系本身是一个旋涡星系,它有很多旋臂,旋臂非常有意思,是银河系里恒星的诞生场所。

    银河系的核心在哪儿

    银河系的核心还是比较大的。我们想要观察银河系核心,不妨在夏天沿着人马座方向看。夏天,看南方天空就可以找到人马座。哪个地方非常亮,就表示哪个地方是银河系的中心。银河系中心应该有一个比较大的黑洞,为什么呢?黑洞本身的质量非常大,引力也非常大,它可以把外面的物质吸进去,且只进不出。因此银河系中心,应该有这么一个庞大的黑洞来维持银河系庞大的引力。目卩么有什么证据来证明银河系核心有黑洞,而且是一个比较大的黑洞呢?在银河系的核心部分,我们可以观测到强烈的X射线辐射,而且红外辐射也特别强。因为,当物质高速旋转接近黑洞,被黑洞吞掉的时候,由于运动的速度非常高,就会辐射X射线。所以人们设想,银河系的核心应该也有一个黑洞。

    弯曲的银河系

    银河系是一个巨大的、由数千亿颗恒星组成的星系。它的中心部分凸出,像一个很亮的圆盘,直径约为2万光年,厚1万光年,平均宽度约为20光年。这个区域由高密度的恒星组成,银河晕轮弥散在银盘周围的一个球形区域内,银晕直径约为9.8万光年,这里恒星的密度很低,分布着一些由老年恒星组成的球状星团。在银河中还可以看到许多暗带,是大量的星际介质和暗星云。

    早在半个世纪前,科学家就已经发现了银河系“弯曲”的特性,但是始终未能弄清楚银河系弯曲的原因。

    一个由意大利和英国天文学家联合组成的国际小组在分析银河系复杂的构造时,追溯到了银河系外层星盘状形成的起源,并且对于银河系星盘的弯曲情况提供了确凿的证据,这一弯曲度比人们原来想象的至少要多出70%。通过近红外线2MASS观察,科学家们对银河系星盘结构,特别是其中的弯曲部分进行了重新构造。通过观察发现,这种弯曲是由银河系星盘在第一、第二银河经度象限时向上凸翘引起的。

    近来,科学家观察发现,银河系弯曲区域面积广阔,方圆约有2万光年。1光年为10万亿千米,代表一束光一年内在真空里传播的距离。而分布在银河系中的氢气层形状弯曲尤为明显。

    为判定银河系变形原因,科学家对弯曲区域的氢气流情况加以研究。结果又让他们吃了一惊。他们发现,银河系不但弯曲变形,而且还以三种模式颤动,一种模式是像一只碗,银道面弯成一圈,另一种像一具马鞍,第三种像一顶浅顶软呢帽的边缘,背面是弯曲的,正面是垂直向下的,就像“鼓面振动”。

    科学家将银河出现异象的外因归咎于银河系“邻居”一大小麦哲伦星云。麦哲伦星云环绕银河系运行,运行一周时间为15亿年。

    银河系被大量暗物质所环绕,当大小麦哲伦星云环绕银河系运行时,引起暗物质激荡,导致银河系变形。暗物质无法为人类肉眼所见,但宇宙空间的90%都由其组成。

    科学家根据研究成果制作了一个银河系“变形”的电脑模型。模型显示,当麦哲伦星云沿轨道环绕银河系运行时,由于暗物质受激运动,银河系发生弯曲。

    过去科学家从质量角度认为,麦哲伦星云质量并不大,只有银河系的2%,这样小的质量不足以影响银河系形态。因此,麦哲伦星云因为质量较小曾一度被排除在嫌疑之外,科学家认为幕后一定有一个拥有2000亿个恒星的大星系影响银河系的形态。

    科学家认为,电脑模型揭示了暗物质的重要作用。银河系的暗物质尽管无法为肉眼所见,其质量却将近20倍于银河系其他可见物质。当麦哲伦星云穿过暗物质时,暗物质运动使星云对银河系的引力影响进一步扩大,就像“船只行驶过洋面”,引起威力强大的波浪,足以使整个银河系弯曲并振动不已。

    持反对意见的人则认为,银河系发生形变可能与自身的运动轨迹能量变化有关。

    究竟是什么原因导致银河系出现变形呢?迄今为止,还是一个谜。

    银河系里的蛇状闪电

    闪电是地球上常见的一种很普通的自然现象。其实,不仅仅是地球上会出现闪电,银河系中也存在着持续了几百万年的巨型蛇状闪电。

    闪电是一种自然现象,暴风云通常产生电荷,底层为阴电,顶层为阳电,而且还在地面产生阳电荷,如影随形地跟着云移动。阳电荷和阴电荷彼此相吸,但空气却不是良好的传导体。阳电奔向树木、山丘、高大建筑物的顶端甚至人体之上,企图和带有阴电的云层相遇;阴电荷枝状的触角则向下伸展,越向下伸越接近地面。最后阴阳电荷终于克服空气的障碍而连接上。巨大的电流沿着一条传导气道从地面直向云层涌去,产生出一道明亮夺目的闪光。一道闪电的长度可能只有数百米,但最长也可达数千米。

    闪电的温度从1.7万~2.8万°0不等,也就是等于太阳表面温度的3~5倍。

    闪电的极度高热使沿途空气剧烈膨胀。空气移动迅速,因此形成波浪并发出声音。闪电距离近,听到的就是尖锐的爆裂声;如果距离远,听到的则是隆隆声。在看见闪电之后如果开动秒表,听到雷声后即把它按停,然后以3来除,根据所得的秒数,即可大致知道闪电离你有几千米远。

    大多数的闪电都是连接两次的,第一次前导闪接,这是一股看不见的空气叫前导,一直下到接近地面的地方。这一股带电的空气就像一条电线,为第二次电流建立一条导路。在前导接近地面的一刹那,一道回接电流就沿着这条导路跳上来,这次回接产生的闪光就是我们通常所能看到的闪电了。

    长期以来,人们的心目中只有蓝白色闪电,这是空中的大气放电的自然现象。其实除了蓝白色闪电外还有黑色闪电、干闪电、海底闪电、高速闪电银河系巨型蛇状闪电等多种形态。

    银河系巨型蛇状闪电是怎样形成的呢?它和普通闪电又有什么不同呢?

    银河系这道巨大的蛇状闪电是天文学家在1992年发现的,它位于人马座,长达150光年,宽2~3光年,并且在不断摆动。科学家估计它已持续了几百万年的时间。

    天文学家研究发现,银河系中心巨大蛇状闪电是由于导电分子云与银河系中心的磁场相互作用形成的。由于带电粒子不断生成和消失,因而这一闪电是摆动的。

    天文学家在银河系中心还发现了22条类似的闪电,但长度均没有这一。

    巨大蛇状闪电是目前在银河系中发现的唯一打两个结的闪电,科学家猜测,打结的地方是因为磁场很强,迫使闪电改变了形状,同时也使打结的地方辐射出的电磁波大大加强。但是,迄今为止,仍没有发现相应证据加以佐证。

    银河系里的大碰撞

    21世纪科学家的计算表明,宇宙大碰撞的时间要比预先计算的提前。

    如果银河系将提前发生大碰撞,人类将会怎样呢?

    天文学家已经发现银河系正在与它的邻居仙女螺旋星系相互靠近,而最新计算发现它们的碰撞时间要比预先计算的要更早,它们的首次碰撞将提前到20亿年后。

    碰撞发生时我们的太阳和我们的地会?

    美国哈佛一史密森天体物理中心计算显示,太阳和地球等行星将有可能飞出银河系进人仙女座的外缘。而且,这种碰撞将发生在太阳系“死亡”之前。

    计算机模拟显示,银河系和仙女座的首次碰撞将发生在不到20亿年后比原来计算的时间早了数十亿年。人类在地球上可以看到夜空中的巨大变化,仙女座的巨大引力将星球拉离原来的轨道,原来狭长的银河系将被拉扯得一片混乱。

    那个时候,太阳仍然是一颗燃烧氢的主序星,它将变得更加明亮和灼热,足以将地球上的海水煮沸。

    大约50亿年后,仙女座和银河系将完全合并成一个球形的椭圆星系。那时候太阳已经接近红巨星阶段,生命也已经走到了尽头。包括地球在内的几大行星,那时距离新星系中心的距离大约是10万光年,大约是现在距离的4倍。

    那时候人类可能仍然存在,他们将看到一个与现在完全不同的天空景象一狭长的银河系将会消失,取而代之的是一个由数十亿颗星球组成的巨大隆起。

    也许,未来的科学家可能会回想起这次预测的。

    无边无际的银河系

    夏夜的晴空,银河高悬,像一条天上的河流,故此有“天河”“河汉”之称。西方人称它为“牛奶路”。在中国境内,可以看到银河自天蝎座起,经人马座特别明亮的部分,到盾牌座而止。

    银河目卩烟霭茫茫的景象引起诗人无穷的遐想,但是天文学家却一直渴望一睹其庐山真面目。17世纪,伽利略首先用望远镜观察银河。他发现,这是一个恒星密集的区域。后来英国人赖特提出了银河系的猜想,并具体描绘出了银河系的形状。他假定,银河系像个“透镜”,连同太阳系在内的众星则位于其中。

    18世纪,英国天文学家赫歇尔父子对赖特的猜想进行了验证。他们发现银河系中心处恒星很多,而离中心越远恒星越少。他们的观测表明,银河系确是一个恒星体系,并且其范围是有限的,太阳靠近银河系中心。他们估计,银河系中有3亿颗恒星,其直径为8000光年,厚1500光年。

    荷兰天文学家卡普亭的观测进一步证实了赫歇尔父子关于银河系形状的观测结果。1906年,他估计银河系直径为2.3万光年、厚6000光年;1920年,他测算的银河系直径为5.5万光年,厚1.1万光年。这一结果比赫歇尔父子的测算结果大了400倍。

    1915年,美国天文学家卡普利研究了许多球状星团的变星,发现太阳并不在银河系中心,而距那里约5万光年,并朝向人马座,银河系直径有30万年。

    20世纪80年代,人们测得的银河系数据是,质量相当于2000亿个太阳的质量,直径为10万光年,厚2000光年,太阳距银河系中心2.5万光年。

    银河中的美丽旋涡

    20世纪30年代,人们开始破解银河系旋涡状结构之谜。到了20世纪40年代,荷兰科学家赫尔斯特认为冷氢能发出一种射电辐射。可惜当时荷兰被德国占领,科研工作陷于停顿,赫尔斯特没能对这一问题做进一步的研究。到1951年,探测这种辐射的工作由美国天文学家尤恩和珀塞尔完成。

    这项探测工作非常重要,科学家们在测定氢云的分布和运动的基础上,发现了银河系的螺旋结构,又进而发现许多河外星系也是螺旋结构。

    到现在为止,人们已发现银河系有四条对称的旋臂,其中的三条是靠近银心方向的人马座主旋臂、猎户座旋臂和英仙座旋臂。太阳就位于猎户座旋臂的内侧。20世纪70年代,人们通过探测银河系一氧化碳分子的分布,又发现了第四条旋臂,它跨越狐狸座和天鹅座。1916年,两位法国天文学家绘制出这四条旋臂在银河系中的位置,这是迄今最好的银河系旋涡结构图。

    为什么银河系会存在旋涡结构呢?通常的观点认为是由于银河系的自转。20世纪20年代,荷兰天文学家奥尔特证明,恒星围绕银心旋转就像行星围绕太阳旋转一样,并且距银心近的恒星运动得快,距银心远的运动得慢。他算出太阳绕银心的公转速度为每秒220千米,绕银心一周要花25亿年。

    不过,也有持不同观点者。1982年,美国天文学家贾纳斯和艾德勒发现,银河系并有,而是一小段一小段的零散旋臂,旋涡只是一种“幻影”。

    银河系究竟有没有旋涡结构?是大尺度连续的双臂或四臂结构,还是零散的局部旋臂?这还都需要我们去探索禾P研究。

    银河系里的黑洞

    浩瀚苍穹中,黑洞好似一个吞噬一切的无底洞,任何物质一旦掉进去,就再也无法逃脱。它虽然是隐形的,吸引力却无穷,就连光线也不放过。近来,有科学家称,银河系中心有巨大黑洞。它会不会将我们也吞噬了呢?

    银河黑洞曾经是一个很有争论性的议题。近来天文学家通过使用欧洲南天巴拉那天文台的一部极大望远镜,以及一部简称为NACO的高性能红外相机进行观测,发现我们银河系的中心藏着一个质量超过200万个太阳的黑洞。

    观测过程中,天文学家耐心地追踪一颗编号为S2的恒星的运动。这颗恒星距离银河中心大约只有17光年,或者说是冥王星轨道半径的3倍距离,以5000千米/秒的速度绕银河中心公转。结果证明,恒星S2是在一个不可见天体强大的重力作用下运动的,而这个天体极端细小且致密,换句话说是一个超大质量的黑洞。

    天文学家观察发现,宇宙爆炸产生的一个黑洞目前正在以比其周围的星球高出4倍的速度穿过银河系,这也同时证明了黑洞的确是超新星爆炸后产生的后代。该黑洞至少距离地球有6000光年,目前的大致方向是朝着地球飞来,但近期不会对地球构成威胁。因此,未来5年间,人类有望更近距离地接触黑洞,这将成为对爱因斯坦广义相对论的一个检验。

    这是人类发现的第一个在银河系内部快速飞行的黑洞。一颗人类可以观测到的星球每2.6天绕黑洞飞行一周,黑洞从这颗星球中汲取养料。

    根据黑洞理论,黑洞是由大质量的恒星坍缩形成的。此时原来构成恒星的物质集中于一“点”,其密度趋向无限大,以至于光都无法逃脱它的引力。因此从夕卜界看,这种天体是全黑的。由于黑洞的这一特点,使得天文学家寻找黑洞的工作变得十分困难,天文学家只能根据黑洞能够剧烈地“吞噬”它附近的天体这一性质确定其存在。

    通常黑洞有三种类型,一种是位于星系中央的“超级黑洞”,另一种是恒星级的黑洞,其质量有数十个太阳那么大,还有是介于两者中间的“中等质量黑洞”。那些规模较大的黑洞主要形成于大型的星系中间,这次发现恒星黑洞大多是在大型星球爆炸时产生的。星球爆炸时大多数物质会被炸飞,但如果留下的物质足够大,是太阳的3~15倍,目卩么它们就会形成黑洞。

    天文学家在研究距离太阳系2.6万光年的人马座a星时发现,其发出的射电波信号虽然能穿透尘埃,却要受到星际等离子体介质的散射影响。为此,天文学家连续守候20个月等待最佳天气条件,决心一举揭开其神秘面纱。这个隐藏在宇宙中的“暗物质”至少40万倍于太阳的质量,而直径却仅与地球轨道半径相当,运动速度更是只有8千米/秒,完全符合“超级黑洞”的特征。因为NACO相机能够追踪非常靠近银河中心的恒星,所以它能很精确地定出中心黑洞的质量。除此之外,随着天文学家继续观测恒星如何绕着超大质量的黑洞运行,也可以提供爱因斯坦广义相对论的严格检验。

    天文学家第一次看到距离黑洞中心如此近的区域,对人马座星周围的恒星轨道运动研究显示,这一区域的质量甚至相当于约400万个太阳。而且,这一区域的引力都非常强大,根本不可能有恒星存在。通过分析这些恒星团的特点,天文学家们指出,在它们的中心区域同样也存在着一个黑洞,但其尺寸要小得多。

    天文学家认为,大型黑洞可能是通过自身强大的引力将恒星团“拽”到了自己的附近。不过,天文学家们同时也指出,要证明这一理论,以目前的科学水平几乎是不可能的。现在唯一可以明确的是,新发现的恒星团与可能导致被黑洞吞噬的“危险区域”之间仍有相当的距离。

    科学家们认为,位于这一潜在黑洞附近的恒星团具有非常高的运行速度,使得其可以避免距离黑洞过近。据测算:恒星团的运动速度大约为850千米/秒。

    相信随着科技的发展,银河系中心黑洞的奥秘会逐步被揭开。

    银河里的兄弟姐妹

    根据科学家对太阳附近其他恒星所发出光线的最新一项研究显示,虽然以人类目前的技术还不能发现它们,但在我们的星系中的确存在着几十亿颗类似地球的行星。

    加拿大天体物理学院的诺曼斯·穆雷博士称他所研究的恒星中,有一多半都包含一种坚硬的富含铁质的物质。根据这一现象,科学家们完全有理由认为这些恒星周围一定有一些物质在环绕着它们运转,而这些物质的大小可能和地球差不多。科学家们正使用一切技术对太空中的星体进行观测,目前为止除了太阳系以外,在其他恒星周围发现的行星只有55个,而这55个行星中绝大多数都是体积非常庞大而且运行轨迹不同寻常的星体。天文学家认为要想发现地球般大小的行星必须使用新的技术和新一代的望远镜。但一种间接的统计方法可以表明在我们的星系中实际上存在着很多较小的行星。

    穆雷博士对450多颗和太阳一样进人中年的恒星进行了观测,其中有20颗已经进人了老年期。所有这些恒星与地球间的距离都在325光年以内,对它们进行分析后发现,在很多恒星光球中,或是他们的“表面”,含有很多铁质。根据科学家们对太阳系的研究可以得出以下结论,这些铁质很有可能是由那些围绕该恒星运转的小行星在运转过程中受到重力影响而脱落的。

    穆雷博士强调说现在还没有直接证据证明这些恒星周围就存在着地球大小的行星,但根据模拟测试,如果在一个星系中存在足够的陆地物质的话,最终肯定会形成地球般大小的行星。

    恒星“大爆炸”后宇宙经历了什么事情

    一颗刚刚在银河系发现的原始恒星可以为苦苦追问的天文学家提供线索,它的年龄约为132亿年,几乎与宇宙同龄,是已知的最长寿的恒星。

    一个国际研究小组利用世界上分辨率最高的欧洲南方天文台的VLT望远镜捕获了这颗遥远的恒星,并将其编号为HE1523。从它的年龄上看,应该是诞生于银河系的初始阶段,那时银河系最终的螺旋形状还未形成,而年龄仅为46亿年的太阳系更是远未出现。

    就像其他的原始恒星一样,HE1523中仅包含少数几种比氢和氦质量重的化学元素,其中就有两种放射性金属元素一钍和铀,其半衰期分别为140亿年和47亿年。科学家通过分析望远镜收集到的光谱数据确定了钍和铀的精确含量,并进一步推算出了HE1523的年龄。这种技术与考古使用的放射性碳年代测定法类似,只不过天文学家需要测定的时间跨度更大。

    在HE1523上的钍和铀可能来自于另一颗演化到超新星爆发阶段、走向衰亡的更古老的恒星。被天文学家普遍认可的宇宙的年龄为100亿~150亿年,这颗恒星的发现有助于了解宇宙形成早期的历史信息。

    虽然科学家能借助设在南半球的一个望远镜看到HE1523,但还不能确定它的距离究竟有多远。根据光谱分析,作为一颗恒星,它已经步人老年,成为一颗中心向内收缩、外壳却朝外膨胀的红巨星。

    尽管HE1523目前暂时获得了“最古老恒星”的称号,不过科学家认为还有很多资格更老的恒星没有被发现。科学,它的测定,这颗恒星具备了某些原始的金属特性,但有些恒星比它的特性更原女台。

    根据宇宙理论,大爆炸发生后几亿年中,宇宙中基本上是均匀分布的氢和氦,以铁为代表的重元素都是在恒星内部的核聚变反应中形成的,第一代恒星里的重元素很少。第一代恒星死亡后,新生的恒星会从其遗骸中继承一些重元素,因而重元素含量更多。

    科学家认为,宇宙“第一世代星”形成于“大爆炸”后的3000万~1.5亿年,它们都是异常耀眼的庞然大物,质量至少是太阳的200倍。不过,它们燃烧非常迅速,只存在了几亿年就逐渐形成了黑洞或者爆炸成为超新星。

    近来,科学家又发现位于长蛇座方向的一颗恒星可能是迄今为止发现的最古老的恒星。该恒星距离地球为1500~4000光年,接近太阳系,亮度等级为13.5级,表面温度比太阳高,为61807°C。从表面温度等可以推测出它的质量约为太阳的70%。

    研究人员通过频谱分析,测出了该恒星中各元素的含量。结果发现,其中铁的含量只有太阳的二十五万分之一,比迄今为止重元素含量最少的恒星还要低40%。宇宙在大爆炸后开始膨胀,最初诞生的所谓“第一世代星”只含有氢、氦等轻元素,而没有以铁为代表的重元素。因此含重元素非常少的恒星,一般被认为是在宇宙初期形成的。

    该星已有130多亿岁,估计是“第一世代星或者也可能是“第一世代星”爆发后生成的据研究人员测算,来的质量较小的一颗,星”。

    随着科技的发展,人类会发现更多宇宙的奥秘。

    中残存下二世代

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