书城科普人类的探索:宇宙科学知识3(青少年科普知识必读丛书)
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第3章

W5

这张绚丽的照片是位于一群“恒星育婴室”的东缘,这个区域编号为W5,位于仙后座,距离我们约7000光年。利用斯必泽太空望远镜来观测红外线波段,可以看出由低温气体组成的星际物质及受到周围炙热的大质量星球产生的辐射及星际风的刻痕。透过斯必泽的穿透能力,可以观察到藏在云气里新形成星球,如何受到大质量星球吹出的星际风引发新星形成。我们可以将这个区域命名为“创生之山”,它的大小约位10倍于M16内的“诞生之柱”。这张照片横跨大约70光年。

WIMPs

WIMPs是指弱相互作用重离子。对于科学家们对暗物质的研究,也有人认为组成这些暗物质的物质是大量像WIMP一类的物质。在人们预言暗物质的组成很可能是由WIMPs所组成之前,曾被认为暗物物质可能是由大量的中微子构成,但必须验证中微子是必须具备质量的。因为具有质量的中微子才能对宇宙的引力有影响。即便是中微子的质量如此之小,但只要构成暗物质的中微子的数量是被认为相当巨大的,那么它也可能对宇宙产生足够的影响。

探测中微子的质量的工作是细致的。其中一个试验是通过探测反应堆中核反应释放中微子,并在其中微子经过的路径上探测是否存在由于离开反应堆的距离增大而引起任何的变化。如果变化是存在的,则只能归功于是中微子的衰变引起的,这种衰变使中微子变成其它种类的粒子,并释放出能量。呈现这种衰变性质的元素必然要具备的条件之一就是具有质量。所以如果中微子真的在衰变,那么就意味着它必然具备有质量,虽然严格确定其质量大小需要更精心设计的试验才能可能完成,但至少我们知道中微子在自然状态下是可以产生的,以及中微子具有质量则宇宙中的至少一部分暗物质可以由中微子构成。

弯月星云

NGC6888又称为弯月星云,它是一个直径约有25光年的星际云气泡泡。在这张组合影像里,星云是由影像中心的大质量恒星之恒星风所产生的,受到激震云气丝在可见光波段所发出的辉光,是以绿色和黄色来呈现的。部分影像是根据钱卓拉观测站的X射线波段数据建构出的,以蓝色上色后再叠加上去。像这类孤立的恒星风泡泡,通常不会产生高能量的X射线辐射,因为那需要把云气加热到摄氏100万度以上。无论如何,NGC6888变成红超巨星后,新暴露出的中心星内层会吹出快速的恒星风,当快速恒星风追上先前发出的慢速恒星风,好像就会激发出这些X射线辐射。这颗中心星超快速地燃烧它内部的燃料,并且已经很接近恒星生命的末期,预期它将在10万年内发生爆炸,成为一颗超新星。NGC6888位于北天的天鹅座内,距离我们约有5000光年远。

尾宿八

尾宿八,天蝎座λ星,在亮星表上排名第25,视星等为1.63等,绝对星等-3.0等。距离地球280光年。光谱光度型为B2IV,光度为太阳的1247倍。尾宿八是颗大犬座β型脉动变星,亮度变化于1.59等到1.65等之间变光周期0.2137015日(5时7分43.8秒)。其英文名Shaula的意思为“蝎子的螯刺”。

外星船

飞碟的另一种称呼。有人传言:外星船的能源是来自一个足球大小的核能反应器,外星船拥有一种科技可以使光线弯曲,造成外星船隐形的效果,使人类无法看到它的存在,并且外星船是利用时空皱折的方式,达到短时间旅行很长距离的目的。不过这些传言尚待进一步的证实。

外海王星天体

外海王星天体是指太阳系中所在位置或运行轨道超出海王星轨道范围的天体。海王星外的太阳系由内而外可再区分柯伊伯带(Kuiperbelt)及奥尔特云(Oortcloud)区带。

冥王星与其卫星冥卫一(Charon)即属于外海王星天体,但考虑到冥王星特殊的公转轨道有部份位于海王星轨道以内的情况,如果冥王星现在才被发现,或许就不能当作行星。

宇宙中的天体如行星均靠重力相互吸引。1900年代初期由于当时已知行星的观测轨道与预期路线不合,于是假设海王星轨道外还有一颗以上的行星仍未寻获。而后即依据此假设在海王星轨道外发现冥王星及其他天体。虽然重新修正估算过海王星质量后显示这个问题并不确实,但仍有一些过小而难以解释的星体轨道扰动。

五帝内座

五帝内座为中国古代星名,是归属于紫微垣的星官之一,位置在华盖与北极星(勾陈一)之间,五颗星排列呈十字状。此星官在西方则分别属于仙王座与仙后座(如图中的五帝内座二)。

五星连珠

五星连珠,也叫“五星聚”。我国古代用以表示水、金、火、木、土五行星同时出现在天空同一方的现象。这种现象不常发生,所以古人曾唯心的认为它是祥瑞。后人推广到只要五行星各居一宫相连不断时就叫做“连珠”。

清代钦天监缩小其范围,规定五行星的黄经相差小于45°时才叫“连珠”。

五大行星中,金星、火星、土星出现在西方的地平线上,木星则悬挂在和地平线呈30度角的天空上,而水星也正在逐渐靠拢。五大行星将按照水、金、火、木、土依次排列,由高到低连成一条线,古时称为“五星连珠”。由于五颗星都是大行星,亮度较高,人们用肉眼就可以清晰地看到。

卫星

卫星是指在围绕行星轨道上运行的天然天体或人造天体。

月球就是最明显的天然卫星的例子。在太阳系里,除水星和金星外,其他行星都有天然卫星。太阳系已知的天然卫星总数(不算构成行星环的碎块)至少有40颗。天然卫星是指环绕行星运转的星球,而行星又环绕着恒星运转。就比如在太阳系中,太阳是恒星,我们地球及其它行星环绕太阳运转,月亮、土卫一、天卫一等星球则环绕着我们地球及其它行星运转,这些星球就叫做行星的天然卫星。土星的天然卫星最多,其中17颗已得到确认,至少还有五颗尚待证实。天然卫星的大小不一,彼此差别很大。其中一些直径只有几千米大,例如,火星的两个小月亮,还有木星外围的一些小卫星。还有几个却比水星还大,例如,土卫六、木卫三和木卫四,它们的直径都超过5200千米。

1957年前苏联将世界第一颗人造卫星送入环地轨道以来,人类已经向浩瀚的宇宙中发射了大量的飞行器。据美国一个名为“关注科学家联盟”的组织近日公布的最新全世界卫星数据库显示,目前正在环绕地球飞行的共有795颗各类卫星,而其中一半以上属于世界上唯一的超级大国美国,它所拥有的卫星数量已经超过了其他所有国家拥有数量的总和,达413颗,军用卫星更是达到了1/4以上。

微微子

微微子是指世间存在的最基本微粒之一它的质量大约为1.47X10(-50)KG,微微子由正半微子和负半微子组成,它们的质量都是微微子的一半,正半微子和负半微子合称半微子,半微子的质量是世间任何粒子的整数倍。

微微子的产生主要有两种:一种是核反应中产生的质量亏损部分转化成这种微微子。另一种是在黑洞天体内部,由于黑洞不断从外界吸收能量,而黑洞外部温度极低,这些能量不能凭空消失,只有慢慢传递到黑洞内部,致使黑洞内部温度可达1X10 (+32)K,在这样高的温度下,黑洞内部物质大量裂变成这种微微子,形成一种能量密度可达1X10 (+34)焦耳每立方米的超能物质。

微微子的消逝主要是在黑洞作用下进行的,黑洞吸引各种天体和粒子,这些被吸来的物质在超强压力下克服各种粒子间作用,成为一个“大粒子”。

乌鸦座

南天星座之一。位于室女座西南,巨爵座与长蛇座之间,由4颗3等星组成歪斜的四边形。乌鸦座四边形中的轸宿一和轸宿三两星遥指室女座的角宿一的西南边。公元2世纪古希腊天文学家托勒密在《大综合论》中就已经列出了这个小星座。乌鸦座亮星很少,乌鸦的形象并不明显。座内最亮的四颗3m星组成了一个小小的不规则四边形,其中的γ星和δ星正指向室女座的角宿一。从大熊座的北斗勺把儿延伸出的曲线经过大角、角宿一,最后在这个小四边形处中止,这条弧线称为“春季大曲线”。

传说太阳神阿波罗有个侍从乌鸦最爱说谎。有一次,由于乌鸦说谎,阿波罗误杀了他的妻子科洛尼斯,使他犯了不可挽回的错误。乌鸦因此被罚将身上漂亮的银白色羽毛变成黑色,并永受干渴之苦。因而至今乌鸦的羽毛是黑的,而且叫声嘶哑难听。乌鸦死后,天神宙斯为了告诫后人,把这只乌鸦升到天上化为星座。

武仙座星系团

武仙座星系团是一个离我们六亿五千万光年远的宇宙岛群,上面这些星系是星系团的部分成员。这个星系团拥有大量富含尘埃云气及恒星形成区的旋涡星系,还有少量缺乏尘埃云气和新生恒星的椭圆星系。在这幅组合影像里,有恒星诞生区的星系带着蓝色的色调,而椭圆星系则略微偏黄。这个宇宙视野里的许多星系像是正在互撞或合并,显示出扭曲的形状。研究人员认为武仙座星系团和宇宙初期的年轻星系团很相似,因此探索武仙座星系的型态和它们如何互相影响,可以找出星系和星系团演化的线索。

微波辐射分析

1964年,美国贝尔电话实验室的彭齐亚斯和威尔逊为了检验一台巨型天线的低噪声性能,而把天线对准了没有明显天体的天区进行测量。他们发现,无论把天线指向何方,总能收到一定的噪声。起先他们认为,这可能是仪器本身的问题,后来发现噪声信号来自外部空间。对这种微波辐射的比较分析发现,它相当于绝对温度在25℃~45℃之间的黑体辐射。所谓辐射,就是电磁波,也就是光子气体。进一步的精确测量显示,这种辐射的温度相当于绝对温度SK的黑体辐射。由于这种辐射充满整个天球,形成了整个宇宙背景的辐射,所以称为SK宇宙微波背景辐射。它说明宇宙在200亿年前的大爆炸中,从高温致密态下脱胎出来。大爆炸的效应使得宇宙在不断膨胀,其密度不断变小,温度也逐渐下降。并最终成了我们观测到的SK微波背景辐射。两位发现者因为此项发现获得1978年诺贝尔物理学奖。

维多利亚坑

2006年10月6日,火星探测器“机遇”号发回了它拍摄的迄今为止最大一个火星陨石坑的全景图,为人类了解这颗红色星球的历史提供了新的线索。

“机遇”号于9月27日抵达了“维多利亚坑”的边缘。“维多利亚坑”的直径为800米,深60米,里面可以容纳5个足球场,是迄今为止火星车所抵达的最大陨石坑。

“机遇”号像一名游客一样拍摄了“维多利亚坑”裸露在外面清晰可见的岩石层,很有可能为科学家提供了解火星的历史的新线索,尤其是在它到底何时存在过液体这个问题上。

除了“机遇”号拍摄的照片,去年进入轨道的“火星勘测轨道飞行器”也拍摄了一系列照片。它不仅拍下了“维多利亚坑”的鸟瞰图,发现了地坑边缘地带的腐蚀现象,还拍下了“机遇”号停留在“维多利亚坑”边缘的身影。

万户环形山

最早的载人航天应是约600年前的万户飞天。西方学者考证,万户是“世界上第一个想利用火箭飞行的人。”

万户的想法现在看来很可笑,然而在那个时代却是富有创造性的,他的基本方法和勇敢精神受到人们的肯定和敬仰。他既考虑到上升的工具也考虑到安全下落的降落伞——风筝,这都是前所未有的。为了纪念万户的功绩,人们将月球背面的一环形山命名为“万户环形山”。

目前月球背面的环形山中,共有五座以中国人的名字命名的,它们是石申环形山、张衡环形山、祖冲之环形山和郭守敬环形山,万户环形山。