著名的哈雷彗星曾于1986年回归,随即消失在茫茫天宇中。但是到了199i年2月,隐身于距地球20多亿千米的宇宙深空中的哈雷彗星,其亮度竟突然增加了几百倍,并重新长出了直径达20万千米的长长彗发。这很可能是一次大爆炸。其中的奥秘何在呢?
作为哈雷彗星爆炸的发现者之一,夏威夷大学的科学家米茨则认为,组成彗星的物质中,除冰外,还有一氧化碳。而固态一氧化碳易升华为々体,当它的压力一旦积累到足够大时,就将在表层的薄弱处冲开缺口,喷出大量冰、尘埃,从而引起大爆炸。
“天外来客”——陨石
陨石是流星体自宇宙太空落到地面上的残骸,主要分为三大类:石陨石、铁陨石、石铁陨石。闯入地球大气层的诸多流星体在进入大气层时,由于有些流星体的质量较大,在经过与地球大气的剧烈摩擦后未能充分燃尽,最后坠落到地球表面成为陨石。
聚焦陨石坠落
2004年12月11日晚上11点40分左右,有陨石降落在兰州郊区,当地突然传出了两声巨大的爆炸声,同时伴随着耀眼的光亮,这种情况近些年来是相当罕见的。两天后,两位地震专家通过对震波进行分析与测算,发现这次陨石坠地引起的震波相当于30吨烈性炸药爆炸的威力。经过详细的研究,专家推测陨石降落在兰州市东北方向,距离市区60千米左右的青城镇鹿谷子山附近。这一事件吸引了不少专业团体前往寻找陨石。
“恶魔之坑”
1891年,在美国亚利桑那州I巴林杰发现了一个直径为1280米,深180米的巨大坑穴,坑周围有一圈高出地面40多米的土层。它是怎样形成的呢?人们迷惑不解,干脆叫它恶魔之坑。后经学者们考证,这是个陨石坑,是距今2.7万年前,一个重达2。2万多吨的陨石以5.8万千米的时速坠落地球时冲撞而成的。然而奇怪的是,这个庞然大物给人们留下了一个大坑和坑边几块陨石铁片后便没了踪影。有人估计陨石就落在坑下几百米的地方,可是至今没有人挖出它来加以证实。
黑洞之旅
“黑洞”很容易让人望文生义地认为它是一个“大黑窟窿”,其实不然。所谓“黑洞”,就是这样一种天体:它的引力场是如此之强,就连光也不能逃脱出来。我们看不到它,只能通过观察它周围的天体状态和它发射出来的X射线来找到它。
会蛮曲光线的黑洞
与别的天体相比,黑洞显得太特殊了。例如,黑洞有“隐身术”,人们无法直接观察到它,连科学家都只能对它的内部结构提出各种猜想。那么,黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢?答案就是——弯曲的空间。这样就造成个有趣的现象,有些恒星朝其他方向发射的光也可能被附近黑洞的强引力折射而到达地球。这样我们不仅能看见这些恒星的“脸”,还能同时看到它的侧面和“后背”!
天文学家发现黑洞也会“唱歌”。不过,黑洞发出的天籁之音,凡人的耳朵根本无法欣赏,它过于低沉,是迄今在宇宙中探测到的最低沉的声音。如果用音乐术语来表述,它发出的是降B音,但是音高却低了57个八度,相当于钢琴发出的降B音的约三百万亿分之一。位于英仙座星系团中央的超大质量黑洞所发出的声波,经过天文学家分析后发现,这种波每隔1000万年才振动一周。
星星间的争夺战
星系是宇宙中庞大的星星“岛屿”,它们大多遥遥相对,老死不相往来。不过,有时它们也会有一些“亲密接触”的情况发生。这就是天体问的“吞食”现象。
星系上演“大鱼吃小鱼”
科学家通过观测证实,银河系外层的许多恒星和星团,都是它凭借强大的引力从人马座矮星系攫取来的,银河系正是通过吃掉更小的邻居而不断成长。人马座矮星系的质量仅为银河系的万分之一,它已被银河系吞食了近20亿年。而在银河系持续而缓慢的咀嚼下,几十亿年之后,它可能会被完全吞食,变成银河系晕轮周围的一抹痕迹。
恒星之问的“吞食”
天文学家向我们描述了大恒星吞并小恒星的现象:位于某星云中部相距很近的一对恒星,其中的一颗正在被另一颗无情地“吞掉”。这种现象一般是一对双星,“携手“进入了晚年,接下来两个恒星就越转越近.同时相互运转也越来越快。势力较强的那一颗恒星,“争分夺秒”地从另一颗恒星身上把衣服抢下来,穿在自己身上。于是,随着衣服的增厚,这颗恒星的体积和质量也越来越大。
恒星“吞食”行星
50亿年以后,地球的命运将何去何从?也许我们考虑不到那么遥远,因为太阳可能会急剧膨胀.毫不留情地“吃掉”地球。在编号为HD47536巨大恒星附近发现的行星就是这样一个典型例子。该恒星位于距离地球4亿光年的大犬星座内,它正在变成一颗红巨星,它周围的行星与它的表面之问的距离变得越来越小,而行星也因此变得越来越热,再经过2亿~3亿年它就会完全吞食掉这颗行星。
反物质世界
宇宙中究竟有没有“反物质”呢?“反物质’’到底是什么呢?“反物质”是和物质相对立的一个概念。众所周知,原子是构成化学元素的最小粒子,由原子核和电子组成。原子核由质子和中子组成,电子围绕原子核旋转。质子带正电荷,电子带负电荷。从质量上看,质子是电子的1840倍,形成了强烈的不对称性。因此,一些科学家提出疑问,二者相差这么悬殊,会不会存在另外一种粒子,它们的电量相等而极性相反?
反粒子的发现
1928年,英国物理学家狄拉克从理论上提出了带正电荷“电子”的可能性。1932年,美国物理学家安德逊经过实验,把狄拉克的预言变成了现实。他把一束Y射线变成了一对粒子,其中一个是电子,而另一个同电子γ质量相同的粒子,带的就是正电荷。1979年美国科学家把一个有60层楼高的巨大氦气球,放到离地面35干米的高空,捕获了28个反质子。从此,人们知道了每种粒子都有相应的反粒子。
对称宇宙学学派认为,我们所看到的全部河外星系(包括银河系在内),原本不过是个庞大而又稀薄的气体云,由等离子体构成。等离子体既包含粒子,又包含反粒子。当气体云在万有引力作用下开始收缩时,粒子和反粒子接触的机会就多了起来,便产生了湮灭效应,同时释放出巨大能量。
无处不在的暗物质
如果套用开普勒定律,银河系银盘外部恒星运动的速度直当比靠近中心的慢。但是观测结果并非如此,整个银盘内恒星的运动速度大致相同。因此,天文学家认为,银河系中存在着一种数量大而看不见的物质——暗物质。而且,它是广泛存在于宇宙间的。
探索暗物质能量
与暗物质密切相关的一种物理学概念称作“暗物质能量”。“暗物质能量可能是物理学中最大的谜团。”英国剑桥天文研究所的一位研究员说。根据科学家们的说法,暗物质能量是填充在银河星系和宇宙空间中的一种力,并且这种力又驱使它们分离。当神秘的暗物质能量驱动力开始作用并超过引力,就使得宇宙膨胀的速度减慢,而宇宙从60亿年前就开始从减速膨胀向加速膨胀过渡了。
宇宙暗物质
宇宙中存在的大量暗物质都是些什么呢?英国天文学家里斯认为可能有3种类型。第一类是极暗弱的褐矮星,或者是相当于木星质量30~80倍的大行星。第二类是很早以前由超大质量的恒星演化到死亡阶段时形成的大质量黑洞,其质量相当于太阳质量的200万倍。第三类是奇异粒子,如与电子有联系的、质量可能在20~49电子伏之间的中微子,又如质量为10.5电子伏的轴子,以及科学家所赞成的大统一理论所允许和要求的各种粒子。欧洲核子研究中心的粒子物理学家伊里斯推荐了4种暗物质最佳候选者:光微子、希格斯微子、中微子和引力微子。正是由于这些特殊粒子的存在,才构成了星系外围的大质量的暗晕。