中国古人诗意地称之为天河、长河、河汉、星汉的银河,那条在古希腊传说中天神宙斯的妻子赫拉乳房里喷涌出来的流动着奶汁的白茫茫的光带,是庞大的天体星系中的一个宇宙岛。
这个宇宙岛至少是由几千亿颗恒星组成的。
18世纪80年代开始,也就是200多年前,赫歇耳想弄清楚“宇宙的构造”,他把这种狂想认真地付诸行动。今天感觉并且体验赫歇耳的此种狂妄之举,仍然可以分享不少快感。你看他完全自由地把星空划分为683个天区,所有的天区与天区之间的边界也都是由他一手划定的。从1784年起,在1083次观测中,他总共计数了683个取样天区中的11.76万颗恒星,并以此为基础构思他认为是“完整的”宇宙图像。赫歇耳发现恒星的数目随着渐近银河而增加,在银河平面上恒星多如恒河之沙。
1785年,赫歇耳多少有点沾沾自喜地绘就了一幅扁而平、太阳居中、轮廓参差不齐的宇宙结构图。100多年后,美国天文学家证实太阳并不占据银河系中心地位。赫歇耳风靡一时的宇宙图像也只是银河系图像,但没有人不认为赫歇耳是伟大而且不朽的。
透过银河,不要让目光被那些发光的星牵住,再穿越外面透明的真空,在遥远的、黑暗的太空中寻觅、发现银河系之外的別的星系的光,并且追问它。这是20世纪天文学的最可自豪的新的探险,也是18世纪后期西方搜寻彗星热的延续。
宇宙之中到处都是宇宙岛。
如是夏夜晴空,只要一抬头就能发现仙女星座中一个暗淡的像月亮大小的发光斑块。我们现在知道了这是一个星系,它从2600亿亿公里处发出光,漫不经心地闪烁在我们眼前。它是一个大小和形状可以看出来的天体,然而它要比任何人造卫星远1000万亿倍,比月亮远几万亿倍,比冥王星远几十亿倍,比肉眼所能看见的最暗的星远1000多倍。人类所见到的仙女星系的光是270万年前离开该星系的,也就是说这光走了270万年才走到我们的视野中。
不过更确切地说,光只是光,穿透、穿越是光的本性,它无意取悦或勾引人们的眼睛。
人们用肉眼看到的和早期望远镜中观测到的星,往往是模模糊糊的白色斑点,如星如雾如云如气,人们希望这是由自己发现的银河系的新成员,又不敢确定,更没有想到这是河外星系,西方人便名之为星云。星云的不确定性是因为人们无法分清远处的星系与近处的尘埃气体云之间的差别,这很让寻找彗星者伤脑筋,并不得不认真对待。法国著名天文学家梅西耶〈1730?1817)每当于晚上登临巴黎拉丁区克鲁尼大酒店的高塔上追寻彗星时,总是提醒自己要把那些星云从脑子里轰走,让真正的彗星闪亮。为此,他把103个让他讨嫌的星云、星团列成表格,以为警惕并随时驱逐。梅西耶先生有所不知,在他身后,银河系附近的不少重要星系至今还用“梅西耶”或“IV!”编号来加以辨认,比如仙女座中的大星系就叫从31。梅西耶以为的星云实际上是星系,尽管梅西耶最不想见到它们,后人还是把荣誉归于梅西耶了。
1750年,英国天文学家赖特曾经突发奇想,认为这些星云中很可能有独立于银河系之外的庞大的恒星系统。
1755年,康德发表了石破天惊的《自然通史和天体论》,提出了他的三个著名假设:太阳系起源的星云假设;银河是一个扁球状的星团,同时还存在着类似银河的“星团天体”;海洋潮汐摩擦会减慢地球旋转的速度。康德认为太阳系所在的庞大的恒星集团银河系不是孤立在宇宙中的,它是茫茫无界的宇宙海洋中的宇宙岛之一。
康德是一个名副其实的天体想像大师,他再一次为18世纪的灿烂的想像增加了堪称为“宇宙流”的一笔。
赫歇耳以观测率先证实了康德宇宙岛的假设,他编成了人类第一个内容广泛的星云表,包含2500个条目。但赫歇耳也发现有的星云分辨不出星星只是荧光气体团块。1845年,爱尔兰天文学家罗斯耗资3万英镑自制成功口径为182厘米的巨大望远镜,这台需四个人才能操纵的笨重之极的望远镜帮助罗斯辨认出了一些云雾状的天体呈漩涡状外形,也证实赫歇耳认为的星云其实是星团。
星云朦胧的19世纪过去了。
20世纪开始的那些年,宇宙岛的呼声日益高涨。
1917年,里奇用他的152厘米望远镜发现了一颗遥远的新星。另一位美国天文学家柯蒂斯受里奇的鼓舞,将旧金山附近利克天文台91厘米反射望远镜所摄的照片找出来重新审阅,也发现了3颗遥远的新星。
柯蒂斯向全世界宣布:包含有不明亮新星的星云是单独的星系,字宙岛证据确凿地存在。不过,当时的天文学界似乎不太情愿接受柯蒂斯提出的大宇宙,一场历史性的争论由此在美国开始。从1917年到1924年,一次接一次的天文学会议,一次接一次的争论,谁也说服不了谁。力主星系学说的加州学者与反对宇宙岛观念的东部学者势不两立,其间以1920年4月24日美国科学院在华盛顿召开的“宇宙的尺度”学术讨论会为最甚。沙普利和柯蒂斯双方就银河系的大小及旋涡星云真相、宇宙岛问题展开了面对面的各不相让的论战,“圆滑的东部人能说会道,顽强的西部人固执己见伯尔格米尼语这就是近代天文学史上著名的宇宙尺度大辩论。
1925年1月1日,这万象更新、一元复始的一天是吉祥的,正在举行中的天文学会议上宣读了加州天文学家哈勃发来的一封信。哈勃没有出席会议,他正用他那一台口径254厘米的巨型反射望远镜,在当时全球最大的威尔逊天文台上再一次搜寻太空。他在致大会同仁的信里宣告:三个星云中各星的象已被分辨清楚,这三个星系都是远离银河系的很远很远的星系。其中哈勃推断仙女座星云距离我们约93万光年现在的说法是225万光年总之它与银河系相去甚远了。
罗素满怀激情地读了哈勃的信,也是哈勃观测成果的论文。
1926年,哈勃发表了题为“作为恒星系统的旋涡星云”的论文。从此天文学界不再争论,哈勃无可争议地成为“星系天文学之父”。哈勃说:
星系是孤立于太空的一个恒星群,它在宇宙中漂移着,有如夏日天空中游动的蜂群。从我们所处的位置〈即星系的某个地方)极目远眺,穿过恒星群,超过其边界,可以一直看到宇宙中遥远的地方。
今天,人们已知的亮于二十星等的河外星系约有2000万个,而亮于或等于二十三星等的河外星系总数可达10亿个以上。我们的银河系,是如此之多的宇宙岛中的一个。可是,为了认识这一切,人们走过的路是何等艰难曲折。现在好了,因为有了哈勃,星系的实际存在一旦被证实,天幕的又一层被轻轻地拉开了,“哗!原来是这样的”。
真正的成功者却来不及惊叹。
哈勃和他的助手、当时被誉为全天文学界最熟练的观测专家赫马森一起,继续探测星空壁垒,由数千光年远的球状星团起,外伸到某种极限,即以300万光年为半径的包含着约20个星系的一个天球体。
哈勃走得够远的了,不,他还要往星空深处走去,与其说他要穷尽宇宙的极限,倒不如说他要试测他自己的智慧的极限。哈勃再用星系旋臂中的明亮蓝色超巨星作为粗略的测量码尺,进而度量一个更远的、包含着另外200个星系的球体。这个球体据目前估计,半径约为3000万光年。
哈勃还想再往远处看。
他那一台口径为254厘米的望远镜里,单独的星已经见不到了。哈勃已经用他的测量法,丈量了一大片广大无垠的星空,探究到了当时可见宇宙的极限10亿光年。
更远处又重新开始如同以往一样模糊。太空茫然。
哈勃也茫然。
“星啊,你何必总是躲躲闪闪?”“人啊,你究竟为什么要知道那么多?”人总是向往着天外有天。
星空总是和大地一样,自行退隐。
哈勃带来的堪称史无前例的人类眼界大扩展之后,一批天文学家继承并发展了他的研究,20世纪观星者的足迹一直到了南非洲的布隆方丹。
从可见的最暗淡的那些星系发出的光,到达地球时已经过去50亿年多了。
这是怎样的长途跋涉啊!也就是说,这些光大约是在太阳和地球创生之初出发的,或者说当太阳与地球创生,宇宙中别的一些地方也在创生,我们又该如何去想像那样的创生岁月呢?
哈勃发现的数以百万计的宇宙岛都是各有特色的,无论大小、形状或取向。它们大多比银河系小,只有几个比银河系大;而在形状上,从参差不齐到近乎完美、缀满星星的圆球,各不相同。它们以各自的角度高悬天宇,有的羞怯,只让人看到边缘;有的大胆,全盘显露;还有的介乎两者之间,掩去一半,露出一半。
人有个癖好,喜欢把千姿百态归类,哈勃也不例外。他将河外宇宙岛分成三个星系类型,大致是:
不规则星系,它散漫而形状不明确,似乎也有了旋涡结构的意向。这类星系主要包含了称为第一族星的大的热蓝星和年少气盛的蓝白星,同时还含有天性更爱漂泊的星际尘埃和气体。
旋涡星系通常有三个很清晰的部分,即一个中央核心,一个环绕核心的星和星团组成的晕,一个旋臂为标志的圆盘。旋臂上含有第一族星,许多未来之星还在形成中。核心处是较为老资格的第二族星红巨星、白矮星和某些变星。
椭圆星系不产生新的恒星,这是看来使人有些伤感的星系。它的所有尘埃和气体都已耗尽,组成这星系的全是红巨星、白矮星。
曾经认为星系的演化是从较为年轻的不规则星系,演化为老资格的椭圆星系。这种观点后来被一个简单的事实击倒了:在上述三类星系中都含有元老级的恒星,而且没有坍缩、崩溃的迹象。
看来,年龄并不是决定星系的类型的惟一因素。或者说,在大尺度的宇宙空间,人世间所说的年龄、岁月几乎不算一回事。再说,既然所有星系都是在大约120亿年前由气体、浓密云在引力作用下坍缩而成的,那么为什么有的星系看起来已经垂暮有的还属倜傥少年呢?
有的天文学家认为:气体云的大小、密度和旋转速度决定着它将成为何种类型的宇宙岛。如果又大又密,就会耗尽其气体星料,很快凝聚成星,而在早期便长成为一个椭圆星系如果不是说生来就是的话。而另一方面,一堆质量轻、松散、稀薄的气体云则会不慌不忙地缓慢发展,它们似乎不急于形成一个紧密的核心,而较为喜欢自由自在地保留本身气体和尘埃中的一部分,以支付日后凝聚之用,或者以后也不凝聚,而只是松散地成为一个“邦联宇宙岛”。因此,有的寿命很长的同时又是极不规则的星系大部分尚未燃烧,只是一些零散的新生蓝星,周围有黑暗、稀薄、流动的气体环绕。
不规则是很有希望的,还有散淡和悠闲。
一帧背景黑暗缀满群星的仙女座星系的照片,可以使我屏息静气地领略一个极像银河系的宇宙岛的神秘、神圣之光。
它远在200多万光年之外,形状酷似银河系,就连最没有想像力的人也会心生一念:那里会不会是飞碟与外星人的藏身之所?或者有一个地球似的蓝色星球?
宇宙的全部秘密就是它从不言说自己的秘密。
就连它的展示也只是一种存在,除了人之夕卜,任何存在物从不解释自己的存在,存在只为存在而存在。
从这帧照片的现象上看仙女座宇宙岛的存在大致是这样的:它卷绕大约7个紧密而有尘埃条带的旋臂,由年轻的大质量星发出蓝宇光。它的核心应该是红色的,没有一个核心不8在燃烧,没有一个核心不在制造灰烬。
核心周围是老年红晕星和星团。
核心的左侧和右下方有这一宇宙岛的两个伴星系椭圆形星系,或者说有它的两个附属小岛。
黑色、蓝色、红色、粉红色、白色、淡紫色、浅黄色,你仔细地读这些颜色就会被这些色彩浓浓地感化。这时候你就要清醒地记住:只有黑暗才是最浩瀚、最伟大的。
它生出一切。它是什么?它只是黑暗,除此之外它什么也不是,它衬托所有的光,但它不是光。它一无所有,它拥有一切。我想问黑暗你冷不冷?
宇宙岛真是多彩多姿的。
扁扁的50型旋涡星系1253像枚银币,却又绝对不同于普通的一枚银币。它的蓝星之光使它无与伦比,而至少在我们从图片上看来并不密集的围绕着这星系的白色星星点点,如同温馨的雪花一般若即若离。
我只能说它更像一个闪烁蓝光的梦幻。
它离我们有1300万光年远。
在宇宙中这是一个很“短”的距离,其本身的速度超过了宇宙全面膨胀速度,这使它成为走近银河系的少数宇宙岛之一。
三角座133旋涡星系会让孩子们雀跃,因为它像做工精美的蓝色玩具风车,不同的是它还闪烁光芒。小天使也爱玩风车吗?
美国海军天文台拍摄的旋涡星系151的彩色照片显示出它是一个松散的30型旋涡星系,不同色彩、不同亮度的光组成了一幅混沌厚重的画面。
你不知道它正在发生什么,更不知道它将要发生什么。
也许所有的秘密都在隐隐约约的旋臂上。
这个旋涡星系的各个旋臂都有超巨星发出的激光,这样的超巨星在作出最后的闪射之后,归向何处呢?不过,这也只是人的忧天,天有何忧?星有何忧?来也自然,去也自然。
无论如何,超巨星已经闪亮过了。
它是如此之亮啊!其亮度超出太阳1万倍之上。
天文学家把天空中的大多数星星列为“主星序”的正常星,把更亮与更暗的星称为“非正常星”,比如“红巨星”,有太阳的100倍那么亮,超巨星更是如此了。白矮星则是小而暗淡的星,这是已经收缩了的、正在走向死亡的星,但表面热极了。
人啊,你要记住:更亮和更暗都是非正常的。
我们还是把目光回到旋涡星系对51,它的右边有一个伴星系,它被划入不规则星系一类,有蓝光也有红光。
一种大可想像的微妙的天象出现了:这一个大的宇宙岛会并呑那一个小小的宇宙岛吗?换句话说它们会碰撞吗?
在图片上看来相距很近的两个星系其实相距也达几千光年,一般认为它们有时经过彼此相邻的空间,有时发生碰撞均属不可避免。但此种碰撞的更多的几率属于那些弥漫、潇洒的星之间的气体云,这是一种比较柔软的相互之间的撞击,其结果往往不是粉碎而是互相渗透、杂处或者堆积,但也会在混乱状态中发射红光、热和射电波。
光在黑暗中发亮。
在没有人类之前,光就在黑暗中发亮了,天上就是群星闪烁的了。可是自从有了哥白尼、布鲁诺、伽利略、牛顿、康德、哈勃、爱因斯坦、霍金等人,人类才确切地知道我们身居何处,光是怎样从黑暗中发亮。
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