星空的秘密（这些天文知识你知道吗？）

如果一个人能对着天上的事物沉思，那么在他面对人间时就会更加高尚。

中子星和黑洞：

中子星和黑洞是宇宙中密度和引力最强大的两类颇具神秘感的天体。光是中子星就已经够不可思议了，偏偏还要添上黑洞。它是宇宙中的死亡陷井和无底深渊，没有物质能摆脱它的强大引力，包括光线。在它附近，今天的所有物理定律都显得不适用了。

我们知道，当恒星走完其漫长的一生后，小质量和中等质量的恒星将成为一颗白矮星，大质量和超大质量的恒星则会导致一次超新星爆发。超新星爆发后恒星如何演变将取决于剩下星核的质量。印度天体物理学家昌德拉塞卡于上世纪三十年代末发现，当留下的星核质量达到太阳的一点四倍时，其引力将大到足以把星核内的原子压缩到使电子和质子结合成中子的程度。此时这颗星核就成了一颗中子星，其密度相当于把一个半太阳的质量塞进直径约二十四公里的一个核内。

中子星的表面温度约为一百十万度，辐射χ射线、γ射线和和可见光。中子星有极强的磁场，它使中子星沿着磁极方向发射束状无线电波（射电波）。中子星自转非常快，能达到每秒几百转。中子星的磁极与两极通常不吻合，所以如果中子星的磁极恰好朝向地球，那么随着自转，中子星发出的射电波束就会象一座旋转的灯塔那样一次次扫过地球，形成射电脉冲。人们又称这样的天体为“脉冲星”。

超新星爆发后，如果星核的质量超过了太阳质量的两至三倍，那它将继续坍缩，最后成为一个体积无限小而密度无穷大的奇点，从人们的视线中消失。围绕着这个奇点的是一个“无法返回”的区域，这个区域的边界称为“视野”或“事件地平”，区域的半径叫做“史瓦西半径”。任何进入这个区域的物质，包括光线，都无法摆脱这个奇点的巨大引力而逃逸，它们就像掉进了一个无底深渊，永远不可能返回。

天文学家称这种由于恒星死亡形成的天体为恒星级黑洞。一般认为，宇宙中的大多数黑洞是由恒星坍缩形成的。此外，在许多恒星系的中心也有一个因引力坍缩而形成的超大质量黑洞，比如在类星体星系的中心。在宇宙诞生初期可能曾经形成过很多微型黑洞（太初黑洞），这些黑洞的体积很小，质量相当于一座大山。

虽然黑洞本身不可见，但可以用至少两种方法检测出它的存在。当一个黑洞吸引尘埃、气体或恒星时，它的强大引力会把这些物质撕碎成原子微粒，原子微粒会从黑洞的边缘沿螺旋线坠向中心，速度会越来越快，直至达到每秒九百多公里。当物体被黑洞吞没时，会因为互相碰撞而使温度上升到几百万度，并发出χ射线和γ射线。在宇宙中，只有黑洞能使物体在密集的轨道上加速到如此高的速度；也只有黑洞才会以这种方式发射χ射线和γ射线。

任何物质或辐射到达黑洞边缘，越过它的视界就永远消失了。在黑洞的奇点附近，现有的任何物理定律都是不适用的。黑洞的奇点和我们现已认识的宇宙中的所有物质状态截然不同。到目前为止，还没有任何科学方法能用来测量黑洞。现在我们说找到了一个黑洞都是通过间接途径推算出来的。

星云和星团：

以前人们总是把星系和星云弄混。因为那时候没有威力足够大的望远镜将它们区分开来。人们还以为那些长得像旋涡的云雾状深空天体和猎户座里的大星云是同一类东西。尽管今天有时我们还管某些星系叫星云，但在本质上已不会把这两类有明显区别的天体弄错了。

发光星云和反射星云：

但要给星云下一个严格的定义却并不是那么容易。我们知道星系实际上是由大量恒星围绕着一个共同的中心构成的一种大型宇宙天体系统，而星云则主要是由飘浮在星际空间的尘埃和气体组成的。各种星云从几光年到几千光年大小不同，姿态各异。但我们的银河系虽属中等规模的星系，其银盘直径仍有十二万光年，与之相比星云显然小多了。

著名的马头星云。星云局部不透光，在明亮的背景下显得较黑暗。

马头星云的局部。它由寒冷、黑暗的尘埃和气体组成。在其顶端有一颗仍包裹在云团中的新星(HST)。

十七万光年外位于大麦哲伦云中的星云N159是一个恒星育婴场。初生恒星的强大星风正在重塑星云的形状(HST)。

“老鹰星云”(M16)里的巨大分子云柱，云柱中孕育着许多初生的恒星。位于七千光年外的天蛇座(HST)。

两万五千光年外的“手枪星云”位于人马座，正中的巨大恒星是迄今观测到的银河系中最明亮的恒星(HST)

猎户座大星云M42位于约一千六百光年外，是天空中最明亮的大星云。