登陆注册
26731300000011

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
  • 宋词

    宋词

    宋词是一种新体诗歌,宋代盛行的一种汉族文学体裁,标志宋代文学的最高成就。宋词句子有长有短,便于歌唱。因是合乐的歌词,故又称曲子词、乐府、乐章、长短句、诗余、琴趣等。始于汉,定型于唐、五代,盛于宋。宋词是中国古代汉族文学皇冠上光辉夺目的明珠,在古代汉族文学的阆苑里,她是一座芬芳绚丽的园圃。她以姹紫嫣红、千姿百态的神韵,与唐诗争奇,与元曲斗艳,历来与唐诗并称双绝,都代表一代文学之盛。后有同名书籍《宋词》。
  • 学生版时文精粹:快乐其实很简单

    学生版时文精粹:快乐其实很简单

    书中收录了《幸福是颗感恩的心》、《藏在背后的眼睛》等故事。这套《经典智慧系列》选编了古今中外故事中的精品,文字清新隽永,读后令人终生难忘。每篇故事篇幅短小,寓意深刻。在茶余饭后,品读之后能让人的心灵为之震颤,醍醐灌顶;能陶冶人的情操,历练人的性情,厚实人的底蕴,纯粹人的精神,完美人的灵魂。文中一篇篇闪着智慧火花的文章,为人的心灵打开了一扇扇窗,开启了一扇扇门,指明了一条条路,让人的生活豁然开朗,意境提升。
  • 幻想大王杨鹏获奖作品选:我变成了恐龙

    幻想大王杨鹏获奖作品选:我变成了恐龙

    爸爸要娶新妈妈了,我把自己关在屋子里以示抗议,可是天啊,我变成了恐龙!我这么高大,要去找工作!我在码头帮人搬箱子,在马戏团忍受驯兽师的折磨,在丛林众兽里感受到了孤独……在南极,当我喊出“爸爸妈妈,我爱你们”时,意想不到的事情发生了……故事以幻想文学的形式,反映了现实生活中孩子的成长困惑与烦恼,它就像一味治愈心理的良药,让孩子们在精彩故事中去寻找答案,寻找爱。
  • 超级坏蛋联盟

    超级坏蛋联盟

    本系列主要围绕某市星光小学学生王豆展开。王豆眼小人胖,十分贪玩,有超强幻想力。从名利场退隐以后,王豆总是觉得提不起劲来。看过医生后,他决定走“自然主义”路线,做个与世无争的人。好朋友胡大柱、赵小龙发现王豆变得消沉了,就想让他开朗乐观起来。为了达到目的,他们不惜采取卑鄙的恐吓、陷害等手段。与此同时,班里的几个美女班干也看王豆不顺眼,处处给他找麻烦。王豆将计就计,将两个好朋友拉下水,成立“超级坏蛋联盟”,与以三个美女班干为骨干的“侠士团”展开了一场恶斗……
  • 中外语文故事

    中外语文故事

    吴伟丽编著的《中外语文故事》作为系列故事中的一本,主要从中外文化名人、汉字、成语、诗词、俗谚语、对联和谜语七个方面选取并讲述了富有趣味性和知识性的语文故事。这些故事包含的内容极为丰富,它们反映了政治、军事、文化、民间风俗习惯、传统的美德和古人的理想等。通过认真阅读,读者可以更深刻地了解中华民族悠久的历史、宝贵的文化遗产、高超的智慧和历久弥新的语言文字。这些故事或风趣幽默,让人在阅读之余平添无限的乐趣;或发人深省,常有“余音散去绕梁三日”之感;或风雅浪漫,让人展开联想的翅膀,在思维的空间里自由翱翔;或文思巧妙,让你浸润在奇思妙想之中。
热门推荐
  • 洪荒之昊天传奇

    洪荒之昊天传奇

    末法时代自爆身躯的昊天大帝机缘巧合之下重生到了洪荒开天辟地初期,成为了道祖鸿钧门下的一个童子,且看重生后的他能否摆脱圣人傀儡的身份重振天帝威名。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 这个勇者妄想轻松拯救世界

    这个勇者妄想轻松拯救世界

    在飞往美国洛杉矶的航班上,网络小说家兼宅男孟小天的人生以一种离奇的方式戛然而止……然而,命运似乎并不想让他这么快就宣告结束。再度睁开眼时,一个金发碧眼的萝莉女神出现在了他的面前。“现在摆在你面前的,有三个选择。”“给我选第三个!”就这样,被迫成为勇者的孟小天踏上了拯救世界的征程。“等等等等等等等啊啊啊啊!!!”“明明是我去冒险,为什么女神大人你这么跃跃欲试啊!”“不过,如果有女神你在我身边的话,拯救世界什么的,应该会很轻松吧!”然而,在残酷的现实面前,勇者的这一妄想被彻底破灭!“拯救世界什么的,最讨厌啦!!!”
  • TFBOYS之你我从此陌路

    TFBOYS之你我从此陌路

    听说,每一滴泪都是钻石。听说,你还爱我。小夏,这么久了,原来你一直在我身边。两年前,是我的过错。现在,让我好好弥补。千玺,曾经的安翎夏已经死了,不在了,不会回来了。时间带不走悲伤,可是,时间偏偏带走记忆,被人害死,可是她回来了。重获记忆,她还会找回原来的自己吗?一场场惊心动魄的厮杀,是否让他们懂得了珍惜。两年前的失去,如今她回来了,可是,她却走了,松手了。黑色组织的计划,黑色的力量正在蔓延,他们,是否会逃过一劫。他,沉默寡言,冷冰围绕着这个少年,拒人以千里之外。可却倾力守护,深爱着那个她。他,温柔善良,如同她的守护天使,两年前失去,如今他该如何去珍惜。千玺,我们不再见。
  • 全职觉醒

    全职觉醒

    遗失记忆的孤儿无意中获得神秘卷轴,让他开启了体内的传承。从此,少年走上了全职业觉醒之路!看少年如何一步步闪耀全大陆,名动八方!感谢腾讯文学书评团提供书评支持
  • EXO之繁星注定错过

    EXO之繁星注定错过

    繁星CP因误会而产生矛盾,最后会怎样收场。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!
  • 将者

    将者

    少年万俟辰意外死亡后来到地狱之中,机缘巧合被选入一场惊天阴谋之中。虽然得以重生却来到了一个常年战乱的将者大陆中,没有炫丽的魔法,没有绝世的武功,只有勾心斗角、尔你我诈且看主人公万俟辰如何在这乱世中立足并且一步步的发现这场阴谋的目的与源头............
  • 无中生有(爱情兵法书系列)

    无中生有(爱情兵法书系列)

    [花雨授权]原以为向他告白就可以摆脱,但是一切好像都脱序了,他的“女朋友”帮她追求他,而这个永远温雅的男生,竟也有了不一样的感情。原来是她的不真心,这无中生有的情事,竟让他慌了心,动了情,怎么办?
  • 美丽女总很刁蛮

    美丽女总很刁蛮

    一位只懂技术的单纯工科直男,在一次机缘巧合中,认识了一位靓丽干练的家族企业的女总经理。两个人从开始的相互不认同,甚至彼此矛盾重重,慢慢地竟然逐渐产生了感情并坠入爱河。女总的刁蛮任性与理性成熟结合一身,他们之间的感情会有结果吗?