登陆注册
6756100000011

第11章 天文发现(4)

据美国宇航局驻马里兰的戈达德太空飞行中心的研究人员说,他们相信已经捕捉到早已消失了的恒星的辐射痕迹,这些恒星是在宇宙的婴儿时期诞生的。如果上述发现能够被最终证实,该研究将首次向人们展示出距今130亿年前宇宙刚诞生时的雏形模样,同时将有望揭示宇宙中各个星系在“大爆炸”发生仅数亿年后开始形成时,整个宇宙的实际发展情景。

这项研究虽然不是结论性的,但它是证明这些早期恒星存在的第一个切实的证据。研究人员认为,这些恒星产生并形成了包括太阳在内的未来的恒星的原始物质。

一、来自天龙星座的“第一缕曙光”

据来自美国戈达德研究中心的科研人员介绍,利用美国宇航局斯皮策太空望远镜上携带的红外线阵列照相机,研究小组对天龙座星云进行了10小时的拍摄,捕捉到了正在扩散的红外光,它们的能量比光学的光和我们肉眼可见的光还要低。

经过后期图像分离处理后,在删除其他的射线后,研究人员成功获得了该区域弥漫着红外辐射的高清晰实景图像。戈达德的研究小组表示,这些光线可能来自天龙星座的第三星族,这是一个假定的恒星家族,天文学家认为,该星族形成的时间比其他星族都要早(第一星族和第二星族都是依据被发现的时间先后命名的,这些星族都由我们晚上可以看见的恒星构成)。

此次观测拍摄到的这些宇宙红外射线,极有可能就是大爆炸后出现的第一批恒星发出的,或者是由跌入第一批黑洞中的高温气体发出的。科学家们描述说,观测这些红外射线,就像夜晚在飞机上观看一座远处的城市,灯光太远,又非常弱,所以,想看清某一个物体是什么样子是不可能的。同样,由于这些光线来自非常遥远的宇宙深处,因而要想分辨出它们是哪些恒星发出来的也不是容易做到的。

斯皮策的观测也支持了美国宇航局威尔金森微波各向异性探测器进行的观测结果。当时天文学家们根据这一结果估计,在“大爆炸”发生2亿到4亿年后,最先形成的恒星首次发光。

二、第一批恒星发出的“宇宙之光”

科学家们提出的宇宙诞生理论是,在距今137亿年前发生了一次“大爆炸”,空间、时间和物质由此诞生。刚刚诞生的宇宙由温度极高、密度极大、体积极小的物质组成,这些物质迅速膨胀,由热到冷、由密到稀。而在大爆炸发生大约2亿年后,第一批恒星才开始发出“宇宙之光”。

宇宙理论学家表示,宇宙出现的第一批恒星可能比地球和太阳的质量大一百倍以上,而且温度极高,也非常亮,只是都很短命,每一颗恒星只能燃烧几百万年。随着宇宙的不断膨胀,天龙星座第三星族的恒星发出的紫外线光,将被红移(即光的转移变化)或伸展成低能量的光。这些光现在是可以用红外线观测仪观测到的。

这份报告的另一个作者、研究小组成员约翰·玛瑟博士表示:“我们最初拍摄到的图像里包含着我们都熟悉的那些恒星和星系发出的光线,我们随后删除了我们已知的所有东西——包括恒星和星系发出的光线,不论是远的还是近的。那么,照片中留下来的部分就没有了恒星和星系,只剩下了这些带有巨大斑点的红外光,我们认为,这可能就是在宇宙诞生之初形成的那些最早的恒星发出的光。”

三、揭示宇宙如何亮起来

卡什林斯基博士表示:“我们认为,我们现在可以看到宇宙诞生初期的天体发出的光的集合,尽管那些发光的恒星到今天早已经在宇宙中衰亡消失了,但是它们发出的光和能量仍在宇宙中穿行。”如果这个研究小组的结论是正确的话,那么这个研究将会有助于人类理解宇宙最初是怎么亮起来的。

哈佛大学的天文学教授阿维·罗布表示,最初的宇宙也许是黑暗的,时间持续了50万年之久,之后,氢开始结合成明亮的燃烧的星星,比现在的太阳明亮几百万倍,而且这些星星就是卡什林斯基的研究小组希望能够找到痕迹的那些星星。罗布说:“这就是这一研究为什么这么令人兴奋的原因,我们第一次在研究早期星星潜在的证据,第一缕星光是怎么产生的,是什么时候形成的。”

美国天文学家可能已经发现了宇宙“第一缕曙光”的结论是极具意义的。这一发现有望帮助人类揭示宇宙中各个星系在“大爆炸”发生仅数亿年后开始形成时,整个宇宙的实际发展情景。

宇宙是神秘的、奇幻的,它吸引着人类的视线,给人类带来了无数的谜团和惊喜。

寻找人类“兄弟”的梦想

外星人永远是人类永恒的梦想。人类总想在茫茫宇宙中找到自己的兄弟——地外文明,使自己不再孤独。从20世纪50年代中期一些发达国家建造一批庞大的射电望远镜开始,科学家们就已经意识到,这是搜集地外文明信息的潜在手段。

宇宙星体发出的各种自然电波往往是杂乱无章、不规则的,而智能通讯电波则具有明显的规律性,外星人如也用无线电频率进行星际通讯,我们就能够测出这些信息的方位而探知他们的存在。从70年代到90年代,经过不断改进发展,射电技术更为先进,灵敏度成倍提高,这也就是美国宇航局制订、实施通过射电遥测探查外星生命计划的由来。

从“奥慈玛”行动到“沙提”计划

利用射电望远镜遥测探查外星生命的活动,早在20世纪60年代就已陆续尝试,到90年代为止,已先后进行了50多次小型的、有限的搜寻行动。

20世纪60年代初,美国国立射电天文台首次使用射电望远镜瞄准鲸鱼星座的T号星的波江星座的E号星实施了“奥慈玛”测听计划。虽然测听未获成果,但却开辟了射电测听外星信息的先河。

此后,各地射电望远镜在测听中都接受到不少有研究意义的外星信息,先后在两次于射手星座、一次于室女星座、一次于鲸鱼星座、一次于仙后星座、一次于蛇夫星座中都截获到了有意义的电波信息。

20世纪90年代初,美国宇航员正式批准实行一项耗资1亿美元的“沙提”(英文为CETI,意为寻找外星生命)射电测听探查计划,同时启用波多黎各岛上世界最大的阿雷西沃巨型射电望远镜和加利福尼亚遥测通讯中心最先进的超现代化的射电望远镜,对整个宇宙太空的无线电信号进行大规模、全方位检测。计划在10年内,通过电波鉴别定位,全面查清宇宙智慧生命的分布情况。该计划已开始实施,在波多黎各阿里希的茫茫森林中,美国国家航天局著名天文学家吉尔·塔特俯身操纵台,开启了阿雷西沃射电望远镜,与此同时,她的副手在加利福尼亚“戈尔兹顿”跟踪站开启了另一台巨型超级望远镜,搜寻计划正式投入运行。

接着,美国和其他国家的宇宙测听科学家们召开了“寻找发达外星有智文明发射的无线电波”年会。分析了宇宙中已发现的数万亿种无线电信号,发现其中有164种信号可能有智慧生命迹象,值得加以进一步研究。而尤以德国艾费尔观测站收到的一次信号最有价值。

这些神秘的电波是外星人的信号吗?他们想要和我们沟通吗?我们虽然还没有答案,但是,总有一天,我们会把这些电波弄清楚。

猎户星座发来的“天书”

20世纪90年代初的一天凌晨,在德国西部艾费尔山上的宇宙观测站的机房里,德国宇宙空间探索计划组织的研究员夏特姆·科尔巴赫博士像往常一样,在认真注视着从直径100米的巨大射电望远镜传过来的各种信息数据。科尔巴赫坚持和他的同事们一道,做着这项人类最伟大的、却又是最枯燥无味的工作,希望有朝一日能搜寻到来自宇宙的其他星体的智慧生物发来的电波。他们的耐心等待终于有所收获,一个来自遥远星体的呼唤终于冲破茫茫宇宙,飞到了蓝色的地球。

2时36分,计算机突然发出蜂鸣信号,屏幕显示是一组连续数据的无线电波,来自猎户座大星云方向,打印机立刻将有关电波信号的各种数据自动记录下来。科尔巴赫简直无法控制自己的兴奋心情,触摸键盘的双手在不由自主地颤抖。这组奇怪的电波一共持续了3分17秒。电波消失后,科尔巴赫立即打电话向设在波恩的宇宙空间探索计划组织总部作了汇报,并通过计算机网络,将这一惊人获得的全部信息数据传输给总部的计算中心。但一件意想不到的事情发生了。

当计算中心力图破译这组电波语言时,计算机却突然“罢工”了,拒绝接受任何指令。最终,他们不得不采用人工破译,但请来了几位国内著名的破译专家,琢磨了一个多月,却始终破译不出来。这份长达七页的“天书”尽管至今无人能看懂,但研究人员仍在进行不懈的努力,虽然天书难识,而能够接收到外星来电的本身就已经是一项了不起的成就,它至少证明测听见效,有可能找到一个有话要讲而语言不通的宇宙邻居。

我们不会泄气,如果宇宙中真的有生命存在,我们总会找到联系的途径的。

除了人类,宇宙中还有没有生命的存在,这是许多人一直在寻找的。美国科学家利用射电望远镜寻找人类“兄弟”的行为,成为了揭示这个答案的第一步行动。

太阳的中微子失踪案

我们平日见到的太阳,是一个灼热的大火球,如果有人问你,太阳内部究竟是什么样子?你能解释清楚吗?我想,这个问题恐怕谁都不能完全说清楚。

人们平常对太阳的观测,不论用的是什么手段,不论是可见光还是射电波、紫外线、X射线等,基本上只能看到它的表面和大气中的一些现象。于是,中微子——这种物质结构中的基本粒子之一,向科学家们伸出了支援之手。

中微子是什么样的东西呢?它怎么会有那么大的本领?我们知道,物质是由原子构成的。那么,原子是由什么东西组成的呢?是由比它还要小得多的基本粒子组成的。到目前为止,已经发现了好几十种基本粒子,如光子、电子、质子、中子等,中微子是其中的一种。中微子是一种性质很特别的基本粒子,它的质量小得不能再小,几乎快接近于零了。它不带电,也不与一般物质打“交道”,是个脾气孤僻又很难跟它“对话”的家伙。

有意思的是,太阳中心在热核反应过程中,却产生出大量的中微子,每秒钟约200万亿亿亿亿个。由于他们对别的物质概不理睬,势必就浩浩荡荡迅速穿过太阳内部各层,直奔空间,其中一部分就直奔地球而来。根据理论来推算,每秒钟、每平方厘米的地面上大概落下600亿个中微子。

从太阳核心部分来的中微子,必然带着核心部分的宝贵信息,如此大量的中微子亲临地球,向人类报告太阳内部的温度、压力、密度和各种物理状况,这对人类来说,真是“踏破铁鞋无觅处”的绝好机会。知道有大量中微子来到地球上,那还是比较容易的,真正要抓住它们,哪怕是只抓住少数“代表”,就不那么容易了。

为了排除一切干扰,包括避免由宇宙线产生的中微子混进来“捣乱”,英国布鲁克黑文实验室的戴维斯等科学家,布置了一个特殊的陷阱,像捕捉野兽那样,等待中微子来自投罗网。他们的陷阱是个大容器,装下了39万升、重600吨的四氯化二碳溶液。容器安置在一座报废了的在地面下1500多米深的金矿矿井里。这对中微子来说是无所谓的,因为它不会与别的物质发生作用,钢筋水泥、铜墙铁壁、土层岩石都挡不住它,它会轻而易举地直接来到矿井,穿透容器壁,而与溶液发生作用。从计算情况来看,大体上1800亿亿亿亿个化学元素氯的原子,平均可以在一秒钟内抓到一个中微子,而溶液中大致有200多万亿亿亿个氯原子。这么算起来,戴维斯等人布置的陷阱每天只能落进去1.1个中微子,可以说是不多。我们把一件很困难完成的事比作是大海捞针,而逮中微子比大海捞针还难得多。

经过10多年的探测,有了初步结果,“中微子被逮住了”的消息不胫而走,立即轰动了全世界。天文学家们为抓获了直接从太阳核心部分来的物质而兴高采烈,并寄予很大希望。可是,好景不长,戴维斯等很快发现,实验结果与理论推算不符合。原本希望每天能捕捉到1.1个中微子,实际情况却有很大出入。刚开始,测试结果是每5天“捉”到1个中微子,有时候则是接连好几天连1个中微子的影子都不见。经过几年的改进后得出的结果是,平均2.3天得到1个中微子。大体说来,中微子的探测值只是理论值的1/3,两者相差颇多。

戴维斯及其合作者对陷阱和实验步骤的全过程做了反复的推敲和考察,认为容器、溶液和整个实验工作是无可指责的。这意味着中微子理论确实出现了“危机”,这就是直到现在仍使科学家们头痛的中微子“失踪”案。

对于太阳中微子的“失踪”,有人将它跟太阳耀斑联系在一起;也有人认为,太阳中微子流的数量随时间而变化,可能与太阳活动存在着一定的关系。有人主张太阳的组成成分、中心温度,与传统的认识也许有所不同,正是这些因素影响着中微子数目的多少。

总而言之,已经提出来的假说真是五花八门,但都不是很成熟。我们相信,总有一天太阳中微子之谜会被揭穿,“失踪”案最后会水落石出。

太阳恒久地散发着光和热,照耀着万物,哺育着人类的成长,太阳内部到底是什么样的,这是人类恒久以来的不解之谜,中微子提供了揭开这个谜底的一把钥匙。

太阳收缩说始末

20世纪70年代末期,美国青年天文学家埃迪提出了一个爆炸性意见:太阳在不断地收缩,每百年角直径缩小2.25角秒。这就是著名的太阳收缩说。

埃迪的说法是有根据的,他主要参考了英国格林尼治天文台的观测资料。根据该天文台11 年的太阳观测记录,他发现太阳的角直径并非固定不变,而是在不断地减小,并得出了每百年减小2.25角秒的结论。此外,他另有证据:

(1)美国海军天文台从19世纪中期以来一百多年间的观测资料,表明太阳在收缩;

(2)1567年4月9日曾发生过一次日环食,这是有历史记载可查的。可是,有人计算得出那本该是一次日全食。这是怎么回事呢?埃迪对此做了解释:16世纪60年代时的太阳要比现在的大一些,用现在的眼光和对太阳的认识来看到那时应发生日全食,而实际是日环食,就是这个道理。

针对埃迪的观点,有些人提出了疑问。

同类推荐
  • 写给孩子看的世界历史

    写给孩子看的世界历史

    《写给孩子看的世界历史(全译本)》内容介绍:你想象过原始人的小孩子怎样玩耍的吗?你相信埃及第一任国王美尼斯也有电话号码吗?你知道盛极一时的庞贝古城是如何神秘消失的吗?你想拥有改变世界的“魔针”和“魔粉”吗?……嘘!悄悄跟上“历史达人”希利尔,开始上下百万年的穿越之旅吧!《写给孩子看的世界历史(全译本)》的作者是V.M.希利尔。
  • 奥泊城的珍宝(人猿泰山系列)

    奥泊城的珍宝(人猿泰山系列)

    人猿泰山系列是一部让中小学生开阔眼界、丰富想象力的书,是一部教给孩子动物是朋友、大自然是家园的温情冒险小说,是一部中小学图书馆和孩子的书架上不得不放的书,是父母与孩子共同阅读的睡前故事。小说情节奇谲精彩,主人公强悍而无畏,为孩子们打开了一扇充满着浪漫英雄主义的丛林世界大门。译者的话:上世纪四十年代,我们在读初中时,《人猿泰山》作为世界名著,曾经风靡一时。每逢课间十分钟,同学们几乎满教室争说泰山。当时,这部奇趣曼妙的小说,已经在我们心里扎根了。1988年,我俩六十岁退休后,曾到各地旅游,顺便到各省大图书馆、大学图书馆查询此书,不但译本遍寻不得,连原文本也没有了。
  • 中华传统美德百字经·精:精益求精

    中华传统美德百字经·精:精益求精

    青少年是国家的希望,是民族不断发展和延续的根本,因此,青少年德育教育就显得更加重要。为了增强和提升国民素质,尤其是青少年的道德素质,编者特意精心编写了本套丛书——《巅峰阅读文库》。这本《精(精益求精)》(作者于永玉、韩慧杰)是其中一册。《精(精益求精)》收录了《精益求精造就兰州牛肉面》、《圣手华佗精心钻研医术》、《杂交水稻之父袁隆平》等故事。
  • 五行神东游记

    五行神东游记

    五行神分别掌管土、木、水、金、火。他们总是穿着与自己身份相符的衣服,拿着与自己性格相合的兵器。土行神排行老大。他身穿黄色的缎子长袍,头戴金粒镶嵌的冠珠,手里拿着一把五谷长穗样式的拂尘。木行神位居老二。他身穿翡翠绿的绣花缎子长袍,头戴镶着绿玉的冠珠,显得潇洒倜傥。他的兵器是一把墨绿色的三叉戟。水行神是老三。他身穿一件黑色的丝绒长袍,头戴乌金八卦冠,看上去老练沉稳。他手持黑色的水晶如意。金行神是老四。他身穿玉白月色的缎子长袍,头戴鹅羽月白冠,一副文雅公子的扮相。他有一把银光闪闪的金刚月牙刀。火行神排行最末。他常穿一件火红色的缎子长袍,头戴烈日火焰冠。他手持一把永不熄灭的火炬。
  • 鲁滨逊漂流记(青少版名著)

    鲁滨逊漂流记(青少版名著)

    丹尼尔·笛福的这本《鲁滨逊漂流记》是一部具有传奇色彩的回忆录式冒险小说。小说问世之后,立即风靡全球,历久不衰,成为家喻户晓的一部世界名著,该书被誉为英国文学史上的第一部长篇小说。《鲁滨逊漂流记》运用自述的方式,讲述了主人公在孤岛上生活二十八年的传奇故事:鲁滨逊在绝境中流落无人荒岛之上,但是他凭借自己的勇敢和智慧,对荒岛的原始生存环境进行改造,将自己的生活打理得井井有条,彻底改变了自己无衣无食的苦难命运,他还救下了即将被土著吃掉的野人“星期五”,并最终安全回到阔别已久的故乡。
热门推荐
  • 遇见下一个你

    遇见下一个你

    楼弃说,我爱你,可是,我却不能爱你,对不起,默默。许多年后的夜晚,苏默还是会因为这句话而从梦中深深的被痛醒。当时楼弃对自己说的话,当时的那个同样晴朗明媚的午后,他褶皱微黄的白衬衫,就像当初第一眼看到他时的样子,薄如蝉翼的唇说着那样冰凉的话。闭眼。泪流。自己早就该想到。本就是薄凉之人啊。慕寒就这样看着泪流满面的苏默,心应该比她更痛吧,却只能做一个看着她流泪的人。他知道,强求的,求不来。是不是我们走过的这一生,早就已经被注定了结局。就像佛说,先限死,后定生。如果能重新来过,如果可以选择,你还会不会在那个时刻,遇见那个人?如果明知道这是一场必输的爱情,是不是就不会像如今这般,守着一座城,孤独终老。
  • 华光宝鉴

    华光宝鉴

    妙音妙缘有妙法,妙善慈悲结妙人;三修六道同一路,路路通达皆我门。几句谶言,引住几多凡人,驻足的期盼,便是命运发出的微笑。这本书里有热血、有战斗、有奇遇、有苦修,有权利欲望,还有爱恨情仇,但更多的是真实,是现实,让我们都沉下心来吧。新作者新作品,敢请各位书友屈尊支持,小道感激不尽。书友群:437365209欢迎各位书友来此倾囊献言
  • 风景依稀人渐去

    风景依稀人渐去

    少女时代勇敢的去爱,坚信她的感情可以天荒地老的她终究避免不了被放弃的结局;少年时的感情懵懂,奋不顾身的他总以为自己能够挣脱这种桎梏,却始终没能挣脱命运的安排。一场突如其来的灾难让一切都戛然而止。这是一段奋不顾身的绝恋,一场期限为一生的暗恋,一场由感情引发的青春成长纪念。
  • 炼金术士

    炼金术士

    小小的炼金合剂,可以制敌!最差劲的小型魔法阵,可以发挥禁咒的威力!你就是个渣,见过言川的人都这么说……
  • 混在末世的日子

    混在末世的日子

    末世前活着艰难,做吃等死;末日后,拥有特别能力后,想混个好日子,却依旧不易,前路漫漫,看赵文兵如何活下去,混在末世那些年的日子。死去容易,活下去难,活的有滋有味儿,则是难上加难……
  • 踏幽冥

    踏幽冥

    你有什么梦想?脚踏幽冥路,剑破苍穹天!少年洛枫如此说道。
  • 下堂皇子妃

    下堂皇子妃

    他是习惯操控一切的二皇子,有着一双看透人心的眼睛。她的前身是顶着宰相之女的光环却帮助四皇子夺位的工具。她不断挣扎,不断前行,却不知前方早就没有了路。突如其来的消息,真相的背后,曾经的温暖,原来一切都是那么的伤人。是否重生注定要先被伤得体无完肤?
  • 妃你莫属:王爷的腹黑小邪妃

    妃你莫属:王爷的腹黑小邪妃

    她,苏染,天生红眸,一朝穿越,成了郡主?还是废物?哼哼,让你们看看什么是废物。一夜逆袭成了天才。神器在手,我打的过流氓,斗的过小三,气的过莲花。美男在手,傲视群雄。1vs1,(女强甜宠)幻音QQ:3380073836
  • 你是我的经纪人

    你是我的经纪人

    EXO的经纪人辞职,现在每一位成员都可以自己去找一个专属经纪人,那到底谁可以遇到帅帅的EXO成员们呢?
  • 阳光少女恋爱记

    阳光少女恋爱记

    她遇到校草逸,开始了初恋,以为这会是一辈子。逸莫名其妙提出分手,她为情所伤,转学疗伤。转学后遇到轩,轩和她是欢喜冤家,爱上她,视她如珍宝,怎奈她却放不下逸。为什么逸要放弃她?她到底该情归何处呢?敬请期待。