打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
星海撷风2
据现代太阳系演化学说认为,太阳系各天体是由一大团原始星云——称之为原始太阳星云,在凝聚过程中逐渐形成的。有人计算出,像太阳这么大的恒星,它的凝聚过程约需1000万年。
  人们对于阿伦德陨石中异常氧的现象分析解释为,在原始太阳星云附近,有一颗超新星爆发,在它爆发喷射的物质中,氧-16是其中之一。人们对从阿伦德陨石中发现的铝-26这种同位素研究中推算出,铝-26可能是在原始太阳星云开始凝聚前不久(约几百万年)的一次超新星爆发时得到的。这次超新星爆发给原始太阳星云注入的“礼物”,不仅有氧-16和铝-26,还有硅、钙和钡等各种比较重的元素。因为它们在阿伦德陨石中的含量都有偏多的异常值。根据此,推算出距今约45.5亿年左右,在原始太阳星云附近有一次超新星爆发。
  大约在50年代就有人讨论过,诞生一颗新的恒星需要有一个压力作为启动,或称为第一推动,而超新星的冲击波可以起到这一作用。有人在研究某些陨石的碘和钚衰变产物时,推算出这两种放射性同位素可能是在太阳系形成一亿年前左右(即距今47亿年),从另一次超新星爆发注入原始太阳星云的。超新星爆发所喷出的大部分气体包围了原始太阳星云,并且把它压缩到超过临界密度时,它便开始缩聚。以后便逐渐地演化成今日的太阳及其行星系。
  上述理论作为假说是否成立,至今尚无定论,因为寻找年代久远的超新星遗迹是非常困难的。超新星爆发是否为太阳系的“第一推动力”,至今仍是一个谜。超新星的命运
  现代天文学家发现,当超新星爆发时,会以10000公里/秒的速度发出一股冲击波,紧跟冲击波的是破裂恒星的残碎物质。这些物质可形成一个膨胀的圆环,像是天空中的一个烟圈或气泡,这就是超新星遗迹。有些超新星遗迹呈破鱼网状或丝状亮云等状,天文学家由光谱分斩得知,纤维状结构的超新星遗迹仍在以一定的速度(可高达几千公里/秒)向星际空间膨胀。
  恒星爆炸时也向恒星的内部施加强大的压力。如果恒星的残余物质不足1.44个太阳质量,它将会变成一颗体积小、密度大的暗淡的白矮星。“1.44个太阳质量”这个限度是美籍印度天文学家钱德拉塞卡提出来的,称为“钱德拉塞卡极限”。他的理论得到了大多数科学家的赞同,他因此荣获 1983年的诺贝尔物理学奖。如果超新星爆发后的质量超过1.44个太阳质量,但小于3个太阳质量,则变成更暗而致密的星——中子星,这个质量极限是著
  15     3名科学家奥本海默提出的。由于目前有关密度大于10克/厘米 (每立方厘米 10亿吨)的物质的物态方程尚不确定,所以中子星在质量上限尚未确定,一般认为它相当于两个太阳质量。
  如果超新星爆发后,其核心的质量超过3个太阳质量,几乎没有任何力量能够阻止星核的进一步坍缩了,那么整个星核将被全部压碎,最终成为一种不发光的奇特的天体——黑洞。综上所述,一颗大约为8~10个太阳质量的恒星,经超新星爆发而毁灭为自矮星、中子星或者黑洞。至于其中的许多细节,乃至一些很关键性的问题,仍旧是迷雾重重,有待于后人去把它拨开。
  超新星是一种非常壮观的天象。在很短的时间(几小时到几天)内,恒星亮度突然剧增几千万甚至上亿倍,其亮度可和亿万颗恒星发光的总和相当,一次超新星爆发发出的光,等于太阳从诞生以来发光的总和。这种天象和新星现象相似,但发亮的规模比新星大得多,因此叫超新星。
  超新星是一种罕见的天象,自从天文望远镜问世以来,300多年间,在银河系中从未观测到一次超新星。据天文学史专家的研究,认为历史上有可靠记录的超新星仅有7颗,其中最早的一次是公元185年半人马座超新星。1006年豺狼座超新星是最明亮的一颗,傍晚在天空,可与新月争辉。根据对我国、日本、朝鲜、阿拉伯和欧洲的史书记载分析,推断豺狼座超新星的亮度最亮时目视星等可达-9.5等。1054年金牛座超新星是被研究得最细致的超新星,全世界只有我国和日本有记载,其中我国的记载最为详细,因此被称为“中国新星”。我国宋史记述说:至和元年五月(1054年7月4日),晨出东方,守天关(金牛座ζ),昼见如太白,芒角四出,色赤白,凡见二十三日。估计它最亮时目视星等为-5等。
  现代天文学理论指出,超新星是恒星演化到“死亡”阶段所发生的一种爆发形式,爆发结果使恒星瓦解,成为星云,或抛掉大部分质量,星核坍缩为中子星(脉冲星)或黑洞,称为超新星遗迹。蟹状星云
  最早的几个超新星遗迹是用光学方法找到的。1731年英国一位内科医生、业余天文学家比维斯用望远镜观测金牛座ζ,发现在它附近有一个模糊的云雾状天体。后来,英国天文学家罗斯用他的巨大望远镜观测这个天体时,看到这个星云的纤维结构类似蟹钳,因而把它叫作蟹状星云。1921年,人们比较蟹状星云相隔数年的照片,发现蟹状星云在膨胀。按照它的膨胀速率,推断蟹状星云大约于900年前才开始膨胀,于是人们认识到蟹状星云是公元1054年超新星的遗迹。
  射电天文学问世后,发现超新星遗迹都是很强的射电源,因此射电观测就成为寻找超星遗迹的重要手段。现在,在银河系中已观测到170多个超新星遗迹。其中蟹状星云就是一个强射电源。蟹状星云的种种表现给天文学家提出了许多难以解答的问题,它是将近 1000年之前的一次超新星爆发的遗迹,现在发出的光仍然比太阳光要强1万倍。什么原因使它发出这么强的光呢?更加使人惊讶的是,现在蟹状星云膨胀的速度不但没有减慢,而且越来越快,什么力量在推动蟹状星云的加速膨胀呢?蟹状星云发光的机制是高能电子绕着磁场高速旋转所发出的同步加速辐射,计算表明,爆发当时产生的高能电子,现在都已失去能量而不能发出辐射了。那么,现在还在发光的电子又是如何产生的呢?观测还发现,蟹状星云中心有几条发亮的带状区域,很像是从星云中心发出的某种波动,这又是什么原因引起的?这些问题使人猜想蟹状星云中心有一个神秘的能源。
  1967年,英国大文学家休伊什和他的研究生乔斯琳·贝尔接收到来自宇宙空间的快速而规则的无线电脉冲信号,后来证认这是由快速自转的中子星发出的,这种天体被命名为脉冲星。不久,在蟹状星云中心也找到一颗脉冲星,它的自转非常快,每秒钟自转33圈。已经发现,它自转的速度正在慢慢减小,自转减慢所释放的能量与星云发光所需的能量大体相当,因此,使人们相信脉冲星就是蟹状星云的神秘的能源。超新星的种类
  蟹状星云中脉冲星的发现表明,超新星爆发后将形成脉冲星,因此人们纷纷在超新星遗迹中去寻找脉冲星。结果发现,多数超新星遗迹中都没有脉冲星存在。进一步研究仙后座超新星的遗迹和蟹状星云的射电强度分布情况,发现两者显著不同。蟹状星云的射电辐射主要来自中心区域;而仙后座超新星遗迹的射电亮区表现为一壳层结构。此外,蟹状星云的X射线辐射是来自中心区域的同步加速辐射,而大多数超新星遗迹的X射线是来自壳体的高温气体发出的热辐射。通过对超新星遗迹的研究,使人们认识到存在两种不同的超新星:Ⅱ豆型超新星爆发既产生弥漫性超新星遗迹(星云),又同时形成脉冲星(中子星);Ⅰ型超新星爆发则只留下弥漫的超新星遗迹,而不形成脉冲星。Ⅰ型超新星的特点是,当发生碳聚变的核反应时,因某种原因失去控制而快速聚变,结果使整个恒星全部瓦解,没有脉冲星形成。Ⅱ型超新星是在核心温度高时产生大量中微子,中微子从核心很快逃逸出来,带走大量热能,而使核心部分突然变冷,星体自身引力超过辐射压力,恒星迅速坍缩而形成中子星,同时释放的引力能把壳抛出而形成星云。中子星还不断把能量向外发出,推动星云膨胀,就像蟹状星云所发生的情况。超新星遗迹比脉冲星少
  只有一部分超新星爆发形成脉冲星,显然,超新星遗迹应该比脉冲星要多些,但观测事实却相反,超新星遗迹约有170多个,脉冲星却发现有500多个。为什么超新星遗迹反而比脉冲星少呢?一种看法认为,主要是因为脉冲星的寿命较长,一般可达几百万年,依靠其自转的减慢,慢慢地把自转能释放为电磁辐射,因此在超新星爆发几百万年以后,仍可被观测到。而超新星遗迹的寿命只有几万年,它不断膨胀、冷却,几万年后就慢慢消散成为星际物质了。
  但是,大多数超新星遗迹里并不存在脉冲星,只有在少数超新星遗迹中才能找到脉冲星,这一事实似乎又表明超新星遗迹应比脉冲星多。如何解释这一观测事实呢?有人提出这样的看法:在超新星爆发时,同时产生超新星遗迹和脉冲星,但脉冲垦以相当快的速度运动,经过一段时间以后,就飞离开超新星遗迹,所以在超新星遗迹中就找不到脉冲星了。因此,超新星遗迹内找不到脉冲星,并不表示超新星遗迹比脉冲星多。
  对超新星遗迹比脉冲星少的观测事实还有另外一种解释。有人提出,这是由于光学天文学家漏看了许多超新星,并举出漏看的实例:1982年有五位射电天文学家用射电天文方法观测到河外星系 NGC4258中的一颗超新星爆发,而光学天文学家却没观测到这颗超新星。
  最近还有一种新的理论,认为超新星爆发并不是脉冲星的唯一形成原因,在某些双星中,由于其中的一颗子星白矮星不断吸积其伴星的物质而增加质量,也会演变为中子星,即脉冲星。这样一来,脉冲星的数目自然会比超新星遗迹多了。
  也许上述原因都起着部分作用,但此外是不是还有其他原因导致超新星遗迹比脉冲星少呢?尚待人们进一步去探索。
  独特的脉冲星
  脉冲星是在1967年被发现的一种新型天体,它被称为是60年代天文学的四大发现之一。
  早在20世纪30年代,科学家就提出了这样的理论:一颗恒星演化到其
  “生命”的最后阶段时,由于作为燃料的氢已经消耗完,就不可避免地在其自身引力的作用下,向中心塌缩。同时,相当部分的物质以类似爆炸的形式向四面八方抛射出去。我们在地球上看到的是该星亮度大增,即所谓的“超新星”现象。
  超新星爆炸是恒星趋向于“死亡”的一种形式:恒星把自己的大部分质量抛掉并成为星云,星体瓦解,残存下来的部分有几种可能的归宿,其中之一就是形成中子星。所谓中子星,主要是由一种叫做中子的基本粒子,以及少量质子、电子等组成的超密度恒星。然而,数十年间,理论所预言的中于星一直没有被找到。
  1967年,一位年仅24岁的女青年天文研究生,名字叫贝尔,在用射电望远镜进行观测时,发现从狐狸星座中一颗星发射出来的射电波,有一闪一烁的现象。打个比喻来说,真有点像是一座宇宙灯塔,在那里有规律地一明一暗似的。这种被叫做射电脉冲的现象,当时测量出来的周期是1.3372795秒,脉冲持续的时间大约是0.3秒。这种前所未知的新型天体被称为“脉冲星”。
  什么天体能发出周期如此精确的脉冲呢?
  经过一个阶段的观测,贝尔等人接着又发现了几颗同类型的星星。1968年,经几位天文学家证实,脉冲星就是30年代曾预言而一直没有找到的中子星,而且是快速自转的中子星,正是它周期地发射出射电脉冲。
  在狐狸座中找到的这第一颗脉冲星的具体位置是:赤经19时19分,赤纬+21°多,习惯上把它叫做PSR1919+21,PSR是英文PULSAR(脉冲星)的缩写。后来发现的许多脉冲星,都参照这种办法命名。脉冲星的性质
  作为一颗快速自转的中子星,脉冲星具有许多非常独特的性质,这些性质使我们大开眼界。因为,它们都是在地球实验室中永远也无法达到的,从而使我们更加深入地认识到恒星的一些本质。概括起来说,这些性质是:
  (1)脉冲星无例外地都是很小的,小得出奇。它的典型直径只有10公里,也就是说,小小中子星的“腰围”只有30多公里,相当于一辆汽车以普通速度行驶1小时的距离。可是,就是这么颗小个子恒星,却有那么多的极端的物理条件,也真是够惊人的!
  (2)脉冲周期都非常之短,短到简直难以想象的程度。已观测到的最长的脉冲周期,只有4.3秒,最短的约2毫秒,即千分之二秒。换句话说,脉冲星的自转都特别快,从4.3秒转一圈到1秒钟转500圈!发射脉冲的持续时间大致是其周期的1/10至1/100。最近一些年来,发现了不少毫秒级的脉冲星,是否今后会发现脉冲周期更短的、或更长的脉冲星呢?现在还很难说。
  (3)密度大得惊人。密度一般用1立方厘米有多少克来表示,水的密度是每立方厘米重1克,铁是7.9克,汞是19.3克。如果我们从脉冲星上面取下1立方厘米物质,称一下,它可重1亿吨以上、甚至达到10亿吨。假定我们地球的密度也达到这种闻所未闻的惊人程度的话,那它的平均直径就不是12740公里,而是一二百米或更小。
  (4)温度高得惊人。据估计,脉冲星的表面温度就可以达到1000万度,中心还要高数百倍,譬如说达到60亿度。我们以太阳来作比较,就可以有个稍具体的概念:太阳表面温度6000摄氏度不到,越往里温度越高,中心温度约1500万度。
  (5)压力大得惊人。我们地球中心的压力大约是300多万个大气压,即我们平常所说的1标准大气压的300多万倍。脉冲星的中心压力据认为可以达到10000亿亿亿个大气压,比地心压力强30万亿亿倍,比太阳中心强3亿亿倍。
  (6)特别强的辐射。太阳一刻不停地向四周辐射出大得惊人的能量,到达地球的只是其中的22亿分之一。即使如此,我们人类获益匪浅。而脉冲星的辐射能量平均为太阳的百万倍。
  (7)特别强的磁场。在地球上,地球磁极的磁场强度最大,但也只有0.7高斯(高斯是磁场强度的单位)。太阳黑子的磁场更是强得不得了,约1000~4000高斯。而大多数脉冲星表面极区的磁场强度就高达10000亿高斯,甚至20万亿高斯。
  脉冲星都是我们银河系内的天体,距离一般都是几千光年,最远的达55000光年左右。根据一些学者的估计,银河系内脉冲星的总数至少应该在20万颗以上,到80年代末,已经发现了的还不到估计数的千分之五。今后的观测、研究任务还很艰巨。
  脉冲星从发现至今,只有短短二三十年的时间,尽管如此,不论在推动天体演化的研究方面,在促进物质在极端条件下的物理过程和变化规律的研究方面,它已经为科学家们提供了非常丰富而不可多得的观测资料,作出了贡献。同时,它也在这个新开拓的领域内,向人们提出了一连串的问题和难解的谜。脉冲星与超新星
  超新星爆发后,其残存部分在某种情况下会成为中子星,这几乎已是众所公认的结论性事实了。已发现脉冲星与超新星遗迹成协的现象,就是明证。第一个被发现的这种脉冲星是在南天的船帆座中,在一处超新星遗迹的边界附近,被取名为PSR0833—45。天文学家们算得该超新星遗迹与脉冲星的距离都是1500光年。
  脉冲星为什么不在超新星遗迹中心位置而偏在一边呢?解释是这样的:根据脉冲星周期变长的规律,测算出这颗脉冲星的年龄约12000年,它原先大概就在超新星遗迹的中心位置上,问题在于它并非静止不动的,随着爆炸力的不平衡而向一个方向运动,经过约12000年,它已从中心位置移动到了靠近边缘的地方。这说明PSR0833—45脉冲星确实是该超新星爆发的结果。
  金牛星座脉冲星PSR0531+21与蟹状星云的成协,是脉冲星与超新星关系的另一个很有说服力的例子。蟹状星云是公元1054年“天关”客星爆发的遗迹,而现在离蟹状星云中心只有0.17度的这颗脉冲星,计算出来的年龄刚好也只有900~1000年。应该承认,这并非是什么巧合,而是确凿无疑地说明了它们之间的关系。
  可是,除了这两颗脉冲星与超新星遗迹成协外,其余脉冲星周围和附近都找不到超新星遗迹。这就使人不好理解了!当然,找不到并不等于没有,并不表示这些脉冲星一定不是超新星爆发而形成的。可以对此作各种不同的解释,其中之一是:可能因为时间太久远,超新星遗迹早已“烟消云散”,脉冲星也早已跑到离超新星原来遗迹很远的地方。
  当然,现在还不能确切地证明凡是超新星都必然产生脉冲星,以及究竟是哪类超新星才会形成脉冲星,等等。周期变化
  脉冲星的一个很重要的特征是:脉冲周期的变化。周期变化与周期长度之间,很明显地存在着某种关系,也就是:脉冲星的脉冲周期越长,其变化就越小。因此,周期越长的脉冲星,它的年龄就越老。既然脉冲星的周期是一点一点地变长的,如果现在和过去,它都保持着现在所测得的那种变化率,那么,根据现在脉冲星的周期长短,就可以算出它的年龄。据认为,脉冲星的平均年龄可能约200万年,个别的可达1000万年。
  可是,根据这种方法算出来的高龄脉冲星也着实使人震惊。例如天鹅座的PSR1952+29脉冲星,算得的年龄是20亿年。这真使人糊涂了,能有这么高龄的脉冲星吗?问题在哪里呢?是个谜。另一颗PSR0655+64脉冲星,位于北天的鹿豹星座,也根据前面提到的那种关系来计算的话,得出的年龄是4900亿年。这可能吗?如何理解呢?现在一般都认为,宇宙年龄大体为200亿年,而在这之前好久好久,那颗脉冲星就已经存在了,它在哪里呢?可见我们不能随便把脉冲周期的变化率与它的年龄任意外延,不然就会出现刚才所说的“4900亿年”的笑话。但是,脉冲星周期的增长却是千真万确的事实,这意味着脉冲星的某种真正的物理变化。而关于周期及其变化之谜,看来还得经过相当一段时期的探索,才能见分晓。
  其他方面,脉冲星的谜也不少。譬如:脉冲辐射究竟是从中子星的哪个部位辐射出来的?是从极冠地区辐射出来的呢,还是别的什么部位?有的脉冲星除射电脉冲外,还有很强的伽马射线脉冲;还观测到许多X射线脉冲星。这些与射电脉冲星究竟有些什么关系呢?可以肯定,凡此种种都为进一步探索新的理论提出了研究课题。
  九星联珠
  我国古代有人认为,看见“五星联珠”是很吉利的事,标志着天下太平,百姓安居乐业。五星就是金星、木星、水星、火星与土星,它们都是行星,总在星空中运行着。一旦这五颗行星走在天空的同一区域(好像一串珍珠似的)就称为“五星联珠”。这种现象是极少的。估计要上百年才有一次。在旧中国,老百姓盼望的太平盛世,尽管也很稀少,但是它跟天上的五星运行丝毫没有关系。天上星星运行有它的规律,地上人间社会的发展也有它的规律,这二者之间是没有相关性的。
  但是,“九星联珠”,跟人们的关系就非比寻常,值得重视了。
  九星,指的是太阳系中的九大行星。依从太阳由近及远的次序,它们是水星、金星、地球、火星、水星、土星、天王星、海王星和冥王星。此九大行星在围绕太阳旋转中,有时可能走在太阳一侧一个比较小的区域内,这就是“九星联珠”的现象。因为九大行星围绕太阳公转的轨道平面并不与地球轨道平面共面,所以,很难有九星成串排列的时候。九星联珠在天文学上的叫法是“九星会聚”。
  但是九星会聚又有两种提法,一种是以太阳为中心的排列,各行星在太阳的某一侧会聚;另一种是以地球为中心,太阳及其他行星均处在同一侧狭小的区域中。等于是除地球之外的八星会聚。例如1982年11月2日的一次会聚,行星排列成的扇形角度为63°。历史上这种扇形角度最小的达34°。
  那么九星会聚究竟有没有规律?多少年可以见到一次呢?
  根据我国学者李致森、任振球的研究,九星的地心会聚,从公元 1000年以来,共发生过六次。它们出现的年份是:1126、1304、1483、1665、1844和1982年。会聚时扇形角在43°~63°之间,会聚的时间大都出现在冬半年,即秋分到春分之间。两次九星会聚的时间间隔大多为138~182年,粗略地说,约有179年的周期。当九星会聚在冬半年时,我国的气候多寒冷;而当九星会聚在夏半年时,气候比较暖和。也有个别的会聚没有这种对应关系,比如公元前449年的那一次,会聚在冬半年,但我国气候却属暖和型。
  值得注意的是,九星会聚期间的前后,我国及世界其他国家的自然灾害特别严重。
  有人发现九星会聚与旱涝灾害有对应关系。近500年来,我国各县有比较详细的水旱记录。根据这些记录,已得出近500年来我国早涝分布图及资料。如果以全国一年中干旱的县数在200个以上的,作为全国的大旱年,那么,大旱年发生在1665年与1844年九星会聚的年份。此外,在公元1129和1483年我国北方的特大旱灾,也处在另外两次九星会聚的当年(公元1482年)和前13年(公元1129年),最近的一次九星会聚(公元1982年),我国有不少地区发生了旱灾。
  在九星会聚的前后一段时间内,我国华北地区常发生大地震。比如1665年会聚前后,相继发生过 1668山东郯城8.5级的地震;1679年河北三河8级的地震;1683年山西原平7级和1695年临汾8级等地震。而与1982年会聚对应时,似乎是本世纪60年代以来的地震活跃期。此期间已发生了不少次大地震。如1966年河北宁晋7.2级、 1975年辽宁海城7.3级、1976年河北唐山7.8级等地震。我国的川滇地震区,在60年代以来也进入活跃期,可能与1982年的九星会聚有一定关系。
  进一步的研究发现,在近500年以来,当九星会聚处于冬半年,且扇形角度更小(≤47°)时,地球上各种自然灾害将出现更为严重的群发期。
  据估计公元前2000年附近,九星会聚的扇形角很小(公元前1953年为40°,1774年为47°)被认为是5000年来的第一个极小期,此时期我国处于寒冷期。上海地区的气候相当于现今淮河流域以北的气候,平均气温比现在低1~2℃。
  公元前1000年附近,九星会聚出现第二个极小期(公元前1099年与918年扇形角最小),我国亦处于寒冷期。长江流域的汉水曾在公元前903年和897年两次结冰。
  在17世纪(公元1665年前后),九星会聚出现第三个极小期,我国处于寒冷期。它是近1000年来最为寒冷的时期。长江流域的河湖结冰的年份最多。其间各地的冻害也极为严重。公元1670年,在安徽与江西两省交界的长江弯曲段,出现了“长江几冻合”的现象。
  17世纪中,我国的各种自然灾害,如严重低温,大旱、地震、洪水、蝗灾、瘟疫、饥荒等频频出现,因此称为自然灾害的“群发期”。后来人们探讨这个群发期的成因,都认为这不是偶然的,而可能与天象异常有关。因此,将17世纪的灾害群发期称为“明清宇宙期”。
  现在,关于明清宇宙期的研究方兴未艾。科学工作者从宇宙天体及地球的方方面面去进行综合研究,也就是“天地生综合研究”。而这种研究对人类社会的和平与发展,具有重大的意义。
  星空信息
  冬季来临,纵目向夜空的南方看去,在灿烂辉煌的猎户座和金牛座之南,可以看到一个从北向南逶迤延伸达50多度的大星座,它就是波江座,在波江座西侧的是天炉座。
  每年12月23日晚8时天炉座上中天。这个星座占据的天区为赤经:1时46分~3时50分;赤纬:-24°~-39°30′,面积为398平方度,含有6等星以上的恒星36颗,最亮的才只有4等,共两颗,即天炉座α和天炉座β,因此这是个暗的天区。天炉座的拉丁语名为 Formax,意为炉、灶。为了方便,根据罗素和赫茨普隆的建议,星座拉丁语名的物主格一律简化为三个字母,因此,天炉座α星就简写为aFor。前已介绍过,这个星座是1751年由法国天文学家拉卡伊增设的。拉卡伊(1713~1762年)早年学习哲学和神学,曾担任神父职务,1736年到巴黎天文台工作,1750~1754年在南非好望角天文台进行天文观测,在那里他完成了南天14个新星座的划分和命名工作。他还编制过一部有1万颗恒星的星表,实测了其中1942颗恒星的精确位置。
  天炉座α的视星等为3.87等,绝对星等为3.3等,是F8型的矮星,距离44光年。它是对容易观测的目视双星,两子星(A:4.0等,B:7.0等)的角距离大约为5″.1。轨道周期为314年。天炉座β的视星等为4.46等,绝对星等为0.3等,是一颗黄巨星(G8Ⅲ),距离 220光年。还有一对目视双星,即天炉座ω,它的两个子星一为5.0等,一为7.0等,复合星等为 4.90等。角距离为 10″.8。天炉座ν是一颗猎犬座α型变星,光度极大时为4.68等,光度极小时为4.73等,光变周期为1.89日即1日21时21分36秒。
  在天炉座α东南8°处有一个星系团——天炉座星系团,由约30个星系组成,其中最亮的NGC1316,其中视星等为8.5等,角大小为 7′.1× 5′. 5。
  波江座是个很大的星座,所占天区为赤经:2时45分~4时55分;赤纬:0°20′~57°50′,面积1138平方度。每年1月4日晚8时这个星座中心上中天。
  波江座的拉丁话名称为 Eridanus(物主格简写为Eri)它是意大利北部波河在神话和诗中的名称,中译为波江。在古希腊神话中关于波江的神话这样写道:赫利俄斯是太阳神,他是最占老的前奥林庇斯神,能用他自己的力量给自然以生命,因为他身在高空,能够看到神和人做的任何坏事(在后期神话中,阿波罗成了太阳神,因此有的书也把赫利俄斯的故事写成阿波罗的故事)。赫利俄斯的形象处于刺目的光亮之中,两眼射出火一样的光辉,头戴金盔,坐在金车上。他住在宏伟的宫殿甲,座位是宝石制造的。他和自然女神克吕墨涅结合生了一个男孩法厄同和5个女儿。这个法厄同是个冒失大胆的人。他听到他母亲说他的爸爸是太阳神赫利俄斯,他就奔向东方,找到赫利俄斯请求恩赐。他的父亲答应满足他的要求。没有想到他竟要求驾驶太阳阵一天。赫利俄斯因有诺言不能收回,只好让他驾驶。但认厄同年小力弱,以致缰绳脱落,太阳车离开轨道,驶向大地。因而大地骤热,河流干涸,森林起火。宙斯为了挽救大地,用雷电把法厄同打入Eri-danus河,即波江,太阳车的车轭变成了南极圈和北极圈。法厄同的姊妹们痛哭他的年轻夭亡,变成白杨,她们的眼泪化为琥珀。这个悲剧感人至深。在古代的钱币、石棺、浮雕上经常有法厄同坠落波江的场面。达·芬奇、米开朗基罗、丁托列托·鲁本斯等著名画家都画过法厄同坠落波江的情景,提埃玻罗和普桑画过“法厄同请求驾驶太阳车”。据说,宙斯为了安慰赫利俄斯丧子之痛,便把整个波江放在天界上,这便是波江星座的由来。
  波江座中亮于6等的恒星有146颗。有一颗零等星:波江座a,三颗3等星:波江座β、γ、θ′,22颗4等星。在我国古代星官系统中,波江座相当于玉井、天苑、天园等星官。波江座α,中名水委一,是全天第10颗亮星。视星等0.46等,绝对星等-2.6等,B3型亚巨星,距离约130光年。它的阿拉伯名为Achernar,意为“河流终点”。
  除半人马座α(南门二)外,水委一是最靠南的亮星,它的赤道坐标为赤经:1时37分42.9秒,赤纬:-5°714′ 12″。在我国,地理纬度小于32度的南部各省市自治区才能看到它。这颗星表面温度为14500K,辐射能量相当于太阳辐射能量的3000倍,半径为太阳半径的8倍,质量为太阳质量的6倍,是已知最亮的B型发射星。
  波江座β,中名玉井三,它的视星等为2.78等,绝对星等为0.0等,A3型巨星,距离65光年。波江座γ,中名天苑一,它的视星等为2.95等,M1型红巨星,距离330光年。波江座γ是颗脉动变星,亮度变化于2.96等和2.88等之间。属于这类变星的还有波江座π(4.44等~4.38等)、波
  4江座,τ (3.72等~3.57等)和波江座DV(波江座47),它的亮度最大时为5.10等、亮度最小时为5.13等。渡江δ中名天苑三,它的视星等为 3.54等,也是一颗变星,属猎犬座RS型食变星,亮度变化于3.56等~3.51等之间。波江座λ (玉井一)、波江座ν则是两颗大犬座β型脉动变星,前者变光周期为0.701538日即16时50分13秒,亮度极大时为4.22等,亮度极小时为4.34等;后者变光周期为0.17790414日即4时16分11秒,亮度变化于3.6等~3.4等之间。
  1
  波江座θ,中名天苑六,视星等为3.24等,绝对星等为1.7等,A5
  2          2型巨星,距离 93光年。它和波江座θ 是一对双星,伴星θ 是一颗视星等
  2为4.42等的A1型矮星。两者角距离约8″.2。波江座o,也是颗双星,主星4.5等,伴星9.9等,两者角距离为82″.8。它是颗近距恒星,距离为15.9光年,空间速度高达103公里/秒,是一颗快速星,主星A是一颗K1型矮星,伴星B是一颗白矮星,还有一颗伴星C围绕伴星B运转,C为一
  2颗红矮星,目前距B的角距离为9″。实际波江座o是一颗三合星。
  波江座ε中名天苑四,也是一颗近距恒星,距离为10.79年。天苑四仅次于半人马座比邻星和天狼星,是肉眼可见的第三近星。它的视星等为3.73等,绝对星等为6.2等。长期以来,人们一直向往着与地外文明世界建立联系,经过科学家论证,氢原子是宇宙中占统治地位的元素,氢原子发射的21厘米波长的电波是普遍存在的,宇宙中如有文明世界存在,他们一定非常熟悉这种电波,这就会使他们以这种电波束传递信息。
  科学家们还指出,地外文明所在的行星应当在类似太阳的恒星附近。于是他选择了鲸鱼座τ(G8型主序星,距离11.77光年)和波江座ε (KZ型主序星)两颗近星作为探索地外文明的研究对象,从1961年起进行了定名为奥兹马计划的首次实验。执行这一计划的科学家是美国天文家德雷克,他们使用美国国立射电天文台的26米射电望远镜,在21厘米波长上对波江座ε和鲸鱼座τ两颗类太阳恒星作了近150小时的“监听”,结果没有监听到任何异常讯号。但这并未使科学家气馁。1972~1975年又执行了第二期奥兹马计划,对地球周围80光年范围内660颗类太阳恒星进行监测,平均每颗恒星监测6~7次,每次持续4分钟,仍没有得到任何有价值的信息(顺便说明,奥兹马是一部童话故事中的美丽公主的名字,她住在非常遥远的称为奥兹马的地方)。日前,一个规模更加庞大的取名为“独眼巨人”(希腊神话中的人物)的探索地外文明计划上在筹备中。天鹅变星
  被称为“天鹅脖于上的变星”的天鹅X星,是除了鲸鱼O星之外,长周期变星中最亮和最容易观测的一颗变星了。它的变光周期约407~408日,变光范围在3.3~14.2星等之间,最亮时一般为四、五等星,成为即使不用望远镜也能很容易测到的亮变星。根据预报,天鹅X最近的一次极大亮将在7月中旬前后(国外报道有早到7月5日,晚到7月25日的)。从过去情况来看,它光变的上升段约为周期的40%强,约170多日,它是由德国天文学家基儿赫于1686年发现的。英仙座流星雨
  英仙座流星雨的出现日期,是每年的7月25日到8月25日前后,一般在8月12~13日前后,流星出现得比较多,每小时有可能达到60~70颗,流星的特征是明亮而路径长,速度比较快。流星雨的辐射点离英仙γ星不远,具体坐标是赤经03.1时,赤纬+58度。天鹅座A中的类星体
  最近,天文学家在射电星系天鹅座 A尘埃核心的深处发现了一个类星体。通常认为类星体是离地球几十亿光年的遥远天体,所以在6亿光年处发现类星体实出意外。该发现为天文学家研究类星体的细节提供了机会。空间望远镜科学研究所的金尼和加州大学的两位天文学家是用哈勃空间望远镜上的暗天体摄谱仪发现该类星体的。
  天鹅座A是全天第二个最强大的射电源,它位于尘埃暗面之后。因为核心外部的尘埃像一面镜子将较短波长的光朝地球反射,所以天文学家能对核心有所了解。
  他们拍摄了核心的紫外光谱,希望发现大质量的极热恒星,许多天文学家认为它们是天鹅座A的强大光学辐射源。然而,他们获得的却是一条宽的电离镁的辐射线。宽发射线表明高速盘旋的气体,核心的高光度则暗示在天鹅座A里存在一个类星体。现在他们猜想,在强大的射电星系中类星体可能是普遍的。计划对这类星系作更多的观测来验证这一假设。据现代太阳系演化学说认为,太阳系各天体是由一大团原始星云——称之为原始太阳星云,在凝聚过程中逐渐形成的。有人计算出,像太阳这么大的恒星,它的凝聚过程约需1000万年。
  人们对于阿伦德陨石中异常氧的现象分析解释为,在原始太阳星云附近,有一颗超新星爆发,在它爆发喷射的物质中,氧-16是其中之一。人们对从阿伦德陨石中发现的铝-26这种同位素研究中推算出,铝-26可能是在原始太阳星云开始凝聚前不久(约几百万年)的一次超新星爆发时得到的。这次超新星爆发给原始太阳星云注入的“礼物”,不仅有氧-16和铝-26,还有硅、钙和钡等各种比较重的元素。因为它们在阿伦德陨石中的含量都有偏多的异常值。根据此,推算出距今约45.5亿年左右,在原始太阳星云附近有一次超新星爆发。
  大约在50年代就有人讨论过,诞生一颗新的恒星需要有一个压力作为启动,或称为第一推动,而超新星的冲击波可以起到这一作用。有人在研究某些陨石的碘和钚衰变产物时,推算出这两种放射性同位素可能是在太阳系形成一亿年前左右(即距今47亿年),从另一次超新星爆发注入原始太阳星云的。超新星爆发所喷出的大部分气体包围了原始太阳星云,并且把它压缩到超过临界密度时,它便开始缩聚。以后便逐渐地演化成今日的太阳及其行星系。
  上述理论作为假说是否成立,至今尚无定论,因为寻找年代久远的超新星遗迹是非常困难的。超新星爆发是否为太阳系的“第一推动力”,至今仍是一个谜。超新星的命运
  现代天文学家发现,当超新星爆发时,会以10000公里/秒的速度发出一股冲击波,紧跟冲击波的是破裂恒星的残碎物质。这些物质可形成一个膨胀的圆环,像是天空中的一个烟圈或气泡,这就是超新星遗迹。有些超新星遗迹呈破鱼网状或丝状亮云等状,天文学家由光谱分斩得知,纤维状结构的超新星遗迹仍在以一定的速度(可高达几千公里/秒)向星际空间膨胀。
  恒星爆炸时也向恒星的内部施加强大的压力。如果恒星的残余物质不足1.44个太阳质量,它将会变成一颗体积小、密度大的暗淡的白矮星。“1.44个太阳质量”这个限度是美籍印度天文学家钱德拉塞卡提出来的,称为“钱德拉塞卡极限”。他的理论得到了大多数科学家的赞同,他因此荣获 1983年的诺贝尔物理学奖。如果超新星爆发后的质量超过1.44个太阳质量,但小于3个太阳质量,则变成更暗而致密的星——中子星,这个质量极限是著
  15     3名科学家奥本海默提出的。由于目前有关密度大于10克/厘米 (每立方厘米 10亿吨)的物质的物态方程尚不确定,所以中子星在质量上限尚未确定,一般认为它相当于两个太阳质量。
  如果超新星爆发后,其核心的质量超过3个太阳质量,几乎没有任何力量能够阻止星核的进一步坍缩了,那么整个星核将被全部压碎,最终成为一种不发光的奇特的天体——黑洞。综上所述,一颗大约为8~10个太阳质量的恒星,经超新星爆发而毁灭为自矮星、中子星或者黑洞。至于其中的许多细节,乃至一些很关键性的问题,仍旧是迷雾重重,有待于后人去把它拨开。
  超新星是一种非常壮观的天象。在很短的时间(几小时到几天)内,恒星亮度突然剧增几千万甚至上亿倍,其亮度可和亿万颗恒星发光的总和相当,一次超新星爆发发出的光,等于太阳从诞生以来发光的总和。这种天象和新星现象相似,但发亮的规模比新星大得多,因此叫超新星。
  超新星是一种罕见的天象,自从天文望远镜问世以来,300多年间,在银河系中从未观测到一次超新星。据天文学史专家的研究,认为历史上有可靠记录的超新星仅有7颗,其中最早的一次是公元185年半人马座超新星。1006年豺狼座超新星是最明亮的一颗,傍晚在天空,可与新月争辉。根据对我国、日本、朝鲜、阿拉伯和欧洲的史书记载分析,推断豺狼座超新星的亮度最亮时目视星等可达-9.5等。1054年金牛座超新星是被研究得最细致的超新星,全世界只有我国和日本有记载,其中我国的记载最为详细,因此被称为“中国新星”。我国宋史记述说:至和元年五月(1054年7月4日),晨出东方,守天关(金牛座ζ),昼见如太白,芒角四出,色赤白,凡见二十三日。估计它最亮时目视星等为-5等。
  现代天文学理论指出,超新星是恒星演化到“死亡”阶段所发生的一种爆发形式,爆发结果使恒星瓦解,成为星云,或抛掉大部分质量,星核坍缩为中子星(脉冲星)或黑洞,称为超新星遗迹。蟹状星云
  最早的几个超新星遗迹是用光学方法找到的。1731年英国一位内科医生、业余天文学家比维斯用望远镜观测金牛座ζ,发现在它附近有一个模糊的云雾状天体。后来,英国天文学家罗斯用他的巨大望远镜观测这个天体时,看到这个星云的纤维结构类似蟹钳,因而把它叫作蟹状星云。1921年,人们比较蟹状星云相隔数年的照片,发现蟹状星云在膨胀。按照它的膨胀速率,推断蟹状星云大约于900年前才开始膨胀,于是人们认识到蟹状星云是公元1054年超新星的遗迹。
  射电天文学问世后,发现超新星遗迹都是很强的射电源,因此射电观测就成为寻找超星遗迹的重要手段。现在,在银河系中已观测到170多个超新星遗迹。其中蟹状星云就是一个强射电源。蟹状星云的种种表现给天文学家提出了许多难以解答的问题,它是将近 1000年之前的一次超新星爆发的遗迹,现在发出的光仍然比太阳光要强1万倍。什么原因使它发出这么强的光呢?更加使人惊讶的是,现在蟹状星云膨胀的速度不但没有减慢,而且越来越快,什么力量在推动蟹状星云的加速膨胀呢?蟹状星云发光的机制是高能电子绕着磁场高速旋转所发出的同步加速辐射,计算表明,爆发当时产生的高能电子,现在都已失去能量而不能发出辐射了。那么,现在还在发光的电子又是如何产生的呢?观测还发现,蟹状星云中心有几条发亮的带状区域,很像是从星云中心发出的某种波动,这又是什么原因引起的?这些问题使人猜想蟹状星云中心有一个神秘的能源。
  1967年,英国大文学家休伊什和他的研究生乔斯琳·贝尔接收到来自宇宙空间的快速而规则的无线电脉冲信号,后来证认这是由快速自转的中子星发出的,这种天体被命名为脉冲星。不久,在蟹状星云中心也找到一颗脉冲星,它的自转非常快,每秒钟自转33圈。已经发现,它自转的速度正在慢慢减小,自转减慢所释放的能量与星云发光所需的能量大体相当,因此,使人们相信脉冲星就是蟹状星云的神秘的能源。超新星的种类
  蟹状星云中脉冲星的发现表明,超新星爆发后将形成脉冲星,因此人们纷纷在超新星遗迹中去寻找脉冲星。结果发现,多数超新星遗迹中都没有脉冲星存在。进一步研究仙后座超新星的遗迹和蟹状星云的射电强度分布情况,发现两者显著不同。蟹状星云的射电辐射主要来自中心区域;而仙后座超新星遗迹的射电亮区表现为一壳层结构。此外,蟹状星云的X射线辐射是来自中心区域的同步加速辐射,而大多数超新星遗迹的X射线是来自壳体的高温气体发出的热辐射。通过对超新星遗迹的研究,使人们认识到存在两种不同的超新星:Ⅱ豆型超新星爆发既产生弥漫性超新星遗迹(星云),又同时形成脉冲星(中子星);Ⅰ型超新星爆发则只留下弥漫的超新星遗迹,而不形成脉冲星。Ⅰ型超新星的特点是,当发生碳聚变的核反应时,因某种原因失去控制而快速聚变,结果使整个恒星全部瓦解,没有脉冲星形成。Ⅱ型超新星是在核心温度高时产生大量中微子,中微子从核心很快逃逸出来,带走大量热能,而使核心部分突然变冷,星体自身引力超过辐射压力,恒星迅速坍缩而形成中子星,同时释放的引力能把壳抛出而形成星云。中子星还不断把能量向外发出,推动星云膨胀,就像蟹状星云所发生的情况。超新星遗迹比脉冲星少
  只有一部分超新星爆发形成脉冲星,显然,超新星遗迹应该比脉冲星要多些,但观测事实却相反,超新星遗迹约有170多个,脉冲星却发现有500多个。为什么超新星遗迹反而比脉冲星少呢?一种看法认为,主要是因为脉冲星的寿命较长,一般可达几百万年,依靠其自转的减慢,慢慢地把自转能释放为电磁辐射,因此在超新星爆发几百万年以后,仍可被观测到。而超新星遗迹的寿命只有几万年,它不断膨胀、冷却,几万年后就慢慢消散成为星际物质了。
  但是,大多数超新星遗迹里并不存在脉冲星,只有在少数超新星遗迹中才能找到脉冲星,这一事实似乎又表明超新星遗迹应比脉冲星多。如何解释这一观测事实呢?有人提出这样的看法:在超新星爆发时,同时产生超新星遗迹和脉冲星,但脉冲垦以相当快的速度运动,经过一段时间以后,就飞离开超新星遗迹,所以在超新星遗迹中就找不到脉冲星了。因此,超新星遗迹内找不到脉冲星,并不表示超新星遗迹比脉冲星多。
  对超新星遗迹比脉冲星少的观测事实还有另外一种解释。有人提出,这是由于光学天文学家漏看了许多超新星,并举出漏看的实例:1982年有五位射电天文学家用射电天文方法观测到河外星系 NGC4258中的一颗超新星爆发,而光学天文学家却没观测到这颗超新星。
  最近还有一种新的理论,认为超新星爆发并不是脉冲星的唯一形成原因,在某些双星中,由于其中的一颗子星白矮星不断吸积其伴星的物质而增加质量,也会演变为中子星,即脉冲星。这样一来,脉冲星的数目自然会比超新星遗迹多了。
  也许上述原因都起着部分作用,但此外是不是还有其他原因导致超新星遗迹比脉冲星少呢?尚待人们进一步去探索。
  独特的脉冲星
  脉冲星是在1967年被发现的一种新型天体,它被称为是60年代天文学的四大发现之一。
  早在20世纪30年代,科学家就提出了这样的理论:一颗恒星演化到其
  “生命”的最后阶段时,由于作为燃料的氢已经消耗完,就不可避免地在其自身引力的作用下,向中心塌缩。同时,相当部分的物质以类似爆炸的形式向四面八方抛射出去。我们在地球上看到的是该星亮度大增,即所谓的“超新星”现象。
  超新星爆炸是恒星趋向于“死亡”的一种形式:恒星把自己的大部分质量抛掉并成为星云,星体瓦解,残存下来的部分有几种可能的归宿,其中之一就是形成中子星。所谓中子星,主要是由一种叫做中子的基本粒子,以及少量质子、电子等组成的超密度恒星。然而,数十年间,理论所预言的中于星一直没有被找到。
  1967年,一位年仅24岁的女青年天文研究生,名字叫贝尔,在用射电望远镜进行观测时,发现从狐狸星座中一颗星发射出来的射电波,有一闪一烁的现象。打个比喻来说,真有点像是一座宇宙灯塔,在那里有规律地一明一暗似的。这种被叫做射电脉冲的现象,当时测量出来的周期是1.3372795秒,脉冲持续的时间大约是0.3秒。这种前所未知的新型天体被称为“脉冲星”。
  什么天体能发出周期如此精确的脉冲呢?
  经过一个阶段的观测,贝尔等人接着又发现了几颗同类型的星星。1968年,经几位天文学家证实,脉冲星就是30年代曾预言而一直没有找到的中子星,而且是快速自转的中子星,正是它周期地发射出射电脉冲。
  在狐狸座中找到的这第一颗脉冲星的具体位置是:赤经19时19分,赤纬+21°多,习惯上把它叫做PSR1919+21,PSR是英文PULSAR(脉冲星)的缩写。后来发现的许多脉冲星,都参照这种办法命名。脉冲星的性质
  作为一颗快速自转的中子星,脉冲星具有许多非常独特的性质,这些性质使我们大开眼界。因为,它们都是在地球实验室中永远也无法达到的,从而使我们更加深入地认识到恒星的一些本质。概括起来说,这些性质是:
  (1)脉冲星无例外地都是很小的,小得出奇。它的典型直径只有10公里,也就是说,小小中子星的“腰围”只有30多公里,相当于一辆汽车以普通速度行驶1小时的距离。可是,就是这么颗小个子恒星,却有那么多的极端的物理条件,也真是够惊人的!
  (2)脉冲周期都非常之短,短到简直难以想象的程度。已观测到的最长的脉冲周期,只有4.3秒,最短的约2毫秒,即千分之二秒。换句话说,脉冲星的自转都特别快,从4.3秒转一圈到1秒钟转500圈!发射脉冲的持续时间大致是其周期的1/10至1/100。最近一些年来,发现了不少毫秒级的脉冲星,是否今后会发现脉冲周期更短的、或更长的脉冲星呢?现在还很难说。
  (3)密度大得惊人。密度一般用1立方厘米有多少克来表示,水的密度是每立方厘米重1克,铁是7.9克,汞是19.3克。如果我们从脉冲星上面取下1立方厘米物质,称一下,它可重1亿吨以上、甚至达到10亿吨。假定我们地球的密度也达到这种闻所未闻的惊人程度的话,那它的平均直径就不是12740公里,而是一二百米或更小。
  (4)温度高得惊人。据估计,脉冲星的表面温度就可以达到1000万度,中心还要高数百倍,譬如说达到60亿度。我们以太阳来作比较,就可以有个稍具体的概念:太阳表面温度6000摄氏度不到,越往里温度越高,中心温度约1500万度。
  (5)压力大得惊人。我们地球中心的压力大约是300多万个大气压,即我们平常所说的1标准大气压的300多万倍。脉冲星的中心压力据认为可以达到10000亿亿亿个大气压,比地心压力强30万亿亿倍,比太阳中心强3亿亿倍。
  (6)特别强的辐射。太阳一刻不停地向四周辐射出大得惊人的能量,到达地球的只是其中的22亿分之一。即使如此,我们人类获益匪浅。而脉冲星的辐射能量平均为太阳的百万倍。
  (7)特别强的磁场。在地球上,地球磁极的磁场强度最大,但也只有0.7高斯(高斯是磁场强度的单位)。太阳黑子的磁场更是强得不得了,约1000~4000高斯。而大多数脉冲星表面极区的磁场强度就高达10000亿高斯,甚至20万亿高斯。
  脉冲星都是我们银河系内的天体,距离一般都是几千光年,最远的达55000光年左右。根据一些学者的估计,银河系内脉冲星的总数至少应该在20万颗以上,到80年代末,已经发现了的还不到估计数的千分之五。今后的观测、研究任务还很艰巨。
  脉冲星从发现至今,只有短短二三十年的时间,尽管如此,不论在推动天体演化的研究方面,在促进物质在极端条件下的物理过程和变化规律的研究方面,它已经为科学家们提供了非常丰富而不可多得的观测资料,作出了贡献。同时,它也在这个新开拓的领域内,向人们提出了一连串的问题和难解的谜。脉冲星与超新星
  超新星爆发后,其残存部分在某种情况下会成为中子星,这几乎已是众所公认的结论性事实了。已发现脉冲星与超新星遗迹成协的现象,就是明证。第一个被发现的这种脉冲星是在南天的船帆座中,在一处超新星遗迹的边界附近,被取名为PSR0833—45。天文学家们算得该超新星遗迹与脉冲星的距离都是1500光年。
  脉冲星为什么不在超新星遗迹中心位置而偏在一边呢?解释是这样的:根据脉冲星周期变长的规律,测算出这颗脉冲星的年龄约12000年,它原先大概就在超新星遗迹的中心位置上,问题在于它并非静止不动的,随着爆炸力的不平衡而向一个方向运动,经过约12000年,它已从中心位置移动到了靠近边缘的地方。这说明PSR0833—45脉冲星确实是该超新星爆发的结果。
  金牛星座脉冲星PSR0531+21与蟹状星云的成协,是脉冲星与超新星关系的另一个很有说服力的例子。蟹状星云是公元1054年“天关”客星爆发的遗迹,而现在离蟹状星云中心只有0.17度的这颗脉冲星,计算出来的年龄刚好也只有900~1000年。应该承认,这并非是什么巧合,而是确凿无疑地说明了它们之间的关系。
  可是,除了这两颗脉冲星与超新星遗迹成协外,其余脉冲星周围和附近都找不到超新星遗迹。这就使人不好理解了!当然,找不到并不等于没有,并不表示这些脉冲星一定不是超新星爆发而形成的。可以对此作各种不同的解释,其中之一是:可能因为时间太久远,超新星遗迹早已“烟消云散”,脉冲星也早已跑到离超新星原来遗迹很远的地方。
  当然,现在还不能确切地证明凡是超新星都必然产生脉冲星,以及究竟是哪类超新星才会形成脉冲星,等等。周期变化
  脉冲星的一个很重要的特征是:脉冲周期的变化。周期变化与周期长度之间,很明显地存在着某种关系,也就是:脉冲星的脉冲周期越长,其变化就越小。因此,周期越长的脉冲星,它的年龄就越老。既然脉冲星的周期是一点一点地变长的,如果现在和过去,它都保持着现在所测得的那种变化率,那么,根据现在脉冲星的周期长短,就可以算出它的年龄。据认为,脉冲星的平均年龄可能约200万年,个别的可达1000万年。
  可是,根据这种方法算出来的高龄脉冲星也着实使人震惊。例如天鹅座的PSR1952+29脉冲星,算得的年龄是20亿年。这真使人糊涂了,能有这么高龄的脉冲星吗?问题在哪里呢?是个谜。另一颗PSR0655+64脉冲星,位于北天的鹿豹星座,也根据前面提到的那种关系来计算的话,得出的年龄是4900亿年。这可能吗?如何理解呢?现在一般都认为,宇宙年龄大体为200亿年,而在这之前好久好久,那颗脉冲星就已经存在了,它在哪里呢?可见我们不能随便把脉冲周期的变化率与它的年龄任意外延,不然就会出现刚才所说的“4900亿年”的笑话。但是,脉冲星周期的增长却是千真万确的事实,这意味着脉冲星的某种真正的物理变化。而关于周期及其变化之谜,看来还得经过相当一段时期的探索,才能见分晓。
  其他方面,脉冲星的谜也不少。譬如:脉冲辐射究竟是从中子星的哪个部位辐射出来的?是从极冠地区辐射出来的呢,还是别的什么部位?有的脉冲星除射电脉冲外,还有很强的伽马射线脉冲;还观测到许多X射线脉冲星。这些与射电脉冲星究竟有些什么关系呢?可以肯定,凡此种种都为进一步探索新的理论提出了研究课题。
  九星联珠
  我国古代有人认为,看见“五星联珠”是很吉利的事,标志着天下太平,百姓安居乐业。五星就是金星、木星、水星、火星与土星,它们都是行星,总在星空中运行着。一旦这五颗行星走在天空的同一区域(好像一串珍珠似的)就称为“五星联珠”。这种现象是极少的。估计要上百年才有一次。在旧中国,老百姓盼望的太平盛世,尽管也很稀少,但是它跟天上的五星运行丝毫没有关系。天上星星运行有它的规律,地上人间社会的发展也有它的规律,这二者之间是没有相关性的。
  但是,“九星联珠”,跟人们的关系就非比寻常,值得重视了。
  九星,指的是太阳系中的九大行星。依从太阳由近及远的次序,它们是水星、金星、地球、火星、水星、土星、天王星、海王星和冥王星。此九大行星在围绕太阳旋转中,有时可能走在太阳一侧一个比较小的区域内,这就是“九星联珠”的现象。因为九大行星围绕太阳公转的轨道平面并不与地球轨道平面共面,所以,很难有九星成串排列的时候。九星联珠在天文学上的叫法是“九星会聚”。
  但是九星会聚又有两种提法,一种是以太阳为中心的排列,各行星在太阳的某一侧会聚;另一种是以地球为中心,太阳及其他行星均处在同一侧狭小的区域中。等于是除地球之外的八星会聚。例如1982年11月2日的一次会聚,行星排列成的扇形角度为63°。历史上这种扇形角度最小的达34°。
  那么九星会聚究竟有没有规律?多少年可以见到一次呢?
  根据我国学者李致森、任振球的研究,九星的地心会聚,从公元 1000年以来,共发生过六次。它们出现的年份是:1126、1304、1483、1665、1844和1982年。会聚时扇形角在43°~63°之间,会聚的时间大都出现在冬半年,即秋分到春分之间。两次九星会聚的时间间隔大多为138~182年,粗略地说,约有179年的周期。当九星会聚在冬半年时,我国的气候多寒冷;而当九星会聚在夏半年时,气候比较暖和。也有个别的会聚没有这种对应关系,比如公元前449年的那一次,会聚在冬半年,但我国气候却属暖和型。
  值得注意的是,九星会聚期间的前后,我国及世界其他国家的自然灾害特别严重。
  有人发现九星会聚与旱涝灾害有对应关系。近500年来,我国各县有比较详细的水旱记录。根据这些记录,已得出近500年来我国早涝分布图及资料。如果以全国一年中干旱的县数在200个以上的,作为全国的大旱年,那么,大旱年发生在1665年与1844年九星会聚的年份。此外,在公元1129和1483年我国北方的特大旱灾,也处在另外两次九星会聚的当年(公元1482年)和前13年(公元1129年),最近的一次九星会聚(公元1982年),我国有不少地区发生了旱灾。
  在九星会聚的前后一段时间内,我国华北地区常发生大地震。比如1665年会聚前后,相继发生过 1668山东郯城8.5级的地震;1679年河北三河8级的地震;1683年山西原平7级和1695年临汾8级等地震。而与1982年会聚对应时,似乎是本世纪60年代以来的地震活跃期。此期间已发生了不少次大地震。如1966年河北宁晋7.2级、 1975年辽宁海城7.3级、1976年河北唐山7.8级等地震。我国的川滇地震区,在60年代以来也进入活跃期,可能与1982年的九星会聚有一定关系。
  进一步的研究发现,在近500年以来,当九星会聚处于冬半年,且扇形角度更小(≤47°)时,地球上各种自然灾害将出现更为严重的群发期。
  据估计公元前2000年附近,九星会聚的扇形角很小(公元前1953年为40°,1774年为47°)被认为是5000年来的第一个极小期,此时期我国处于寒冷期。上海地区的气候相当于现今淮河流域以北的气候,平均气温比现在低1~2℃。
  公元前1000年附近,九星会聚出现第二个极小期(公元前1099年与918年扇形角最小),我国亦处于寒冷期。长江流域的汉水曾在公元前903年和897年两次结冰。
  在17世纪(公元1665年前后),九星会聚出现第三个极小期,我国处于寒冷期。它是近1000年来最为寒冷的时期。长江流域的河湖结冰的年份最多。其间各地的冻害也极为严重。公元1670年,在安徽与江西两省交界的长江弯曲段,出现了“长江几冻合”的现象。
  17世纪中,我国的各种自然灾害,如严重低温,大旱、地震、洪水、蝗灾、瘟疫、饥荒等频频出现,因此称为自然灾害的“群发期”。后来人们探讨这个群发期的成因,都认为这不是偶然的,而可能与天象异常有关。因此,将17世纪的灾害群发期称为“明清宇宙期”。
  现在,关于明清宇宙期的研究方兴未艾。科学工作者从宇宙天体及地球的方方面面去进行综合研究,也就是“天地生综合研究”。而这种研究对人类社会的和平与发展,具有重大的意义。
  星空信息
  冬季来临,纵目向夜空的南方看去,在灿烂辉煌的猎户座和金牛座之南,可以看到一个从北向南逶迤延伸达50多度的大星座,它就是波江座,在波江座西侧的是天炉座。
  每年12月23日晚8时天炉座上中天。这个星座占据的天区为赤经:1时46分~3时50分;赤纬:-24°~-39°30′,面积为398平方度,含有6等星以上的恒星36颗,最亮的才只有4等,共两颗,即天炉座α和天炉座β,因此这是个暗的天区。天炉座的拉丁语名为 Formax,意为炉、灶。为了方便,根据罗素和赫茨普隆的建议,星座拉丁语名的物主格一律简化为三个字母,因此,天炉座α星就简写为aFor。前已介绍过,这个星座是1751年由法国天文学家拉卡伊增设的。拉卡伊(1713~1762年)早年学习哲学和神学,曾担任神父职务,1736年到巴黎天文台工作,1750~1754年在南非好望角天文台进行天文观测,在那里他完成了南天14个新星座的划分和命名工作。他还编制过一部有1万颗恒星的星表,实测了其中1942颗恒星的精确位置。
  天炉座α的视星等为3.87等,绝对星等为3.3等,是F8型的矮星,距离44光年。它是对容易观测的目视双星,两子星(A:4.0等,B:7.0等)的角距离大约为5″.1。轨道周期为314年。天炉座β的视星等为4.46等,绝对星等为0.3等,是一颗黄巨星(G8Ⅲ),距离 220光年。还有一对目视双星,即天炉座ω,它的两个子星一为5.0等,一为7.0等,复合星等为 4.90等。角距离为 10″.8。天炉座ν是一颗猎犬座α型变星,光度极大时为4.68等,光度极小时为4.73等,光变周期为1.89日即1日21时21分36秒。
  在天炉座α东南8°处有一个星系团——天炉座星系团,由约30个星系组成,其中最亮的NGC1316,其中视星等为8.5等,角大小为 7′.1× 5′. 5。
  波江座是个很大的星座,所占天区为赤经:2时45分~4时55分;赤纬:0°20′~57°50′,面积1138平方度。每年1月4日晚8时这个星座中心上中天。
  波江座的拉丁话名称为 Eridanus(物主格简写为Eri)它是意大利北部波河在神话和诗中的名称,中译为波江。在古希腊神话中关于波江的神话这样写道:赫利俄斯是太阳神,他是最占老的前奥林庇斯神,能用他自己的力量给自然以生命,因为他身在高空,能够看到神和人做的任何坏事(在后期神话中,阿波罗成了太阳神,因此有的书也把赫利俄斯的故事写成阿波罗的故事)。赫利俄斯的形象处于刺目的光亮之中,两眼射出火一样的光辉,头戴金盔,坐在金车上。他住在宏伟的宫殿甲,座位是宝石制造的。他和自然女神克吕墨涅结合生了一个男孩法厄同和5个女儿。这个法厄同是个冒失大胆的人。他听到他母亲说他的爸爸是太阳神赫利俄斯,他就奔向东方,找到赫利俄斯请求恩赐。他的父亲答应满足他的要求。没有想到他竟要求驾驶太阳阵一天。赫利俄斯因有诺言不能收回,只好让他驾驶。但认厄同年小力弱,以致缰绳脱落,太阳车离开轨道,驶向大地。因而大地骤热,河流干涸,森林起火。宙斯为了挽救大地,用雷电把法厄同打入Eri-danus河,即波江,太阳车的车轭变成了南极圈和北极圈。法厄同的姊妹们痛哭他的年轻夭亡,变成白杨,她们的眼泪化为琥珀。这个悲剧感人至深。在古代的钱币、石棺、浮雕上经常有法厄同坠落波江的场面。达·芬奇、米开朗基罗、丁托列托·鲁本斯等著名画家都画过法厄同坠落波江的情景,提埃玻罗和普桑画过“法厄同请求驾驶太阳车”。据说,宙斯为了安慰赫利俄斯丧子之痛,便把整个波江放在天界上,这便是波江星座的由来。
  波江座中亮于6等的恒星有146颗。有一颗零等星:波江座a,三颗3等星:波江座β、γ、θ′,22颗4等星。在我国古代星官系统中,波江座相当于玉井、天苑、天园等星官。波江座α,中名水委一,是全天第10颗亮星。视星等0.46等,绝对星等-2.6等,B3型亚巨星,距离约130光年。它的阿拉伯名为Achernar,意为“河流终点”。
  除半人马座α(南门二)外,水委一是最靠南的亮星,它的赤道坐标为赤经:1时37分42.9秒,赤纬:-5°714′ 12″。在我国,地理纬度小于32度的南部各省市自治区才能看到它。这颗星表面温度为14500K,辐射能量相当于太阳辐射能量的3000倍,半径为太阳半径的8倍,质量为太阳质量的6倍,是已知最亮的B型发射星。
  波江座β,中名玉井三,它的视星等为2.78等,绝对星等为0.0等,A3型巨星,距离65光年。波江座γ,中名天苑一,它的视星等为2.95等,M1型红巨星,距离330光年。波江座γ是颗脉动变星,亮度变化于2.96等和2.88等之间。属于这类变星的还有波江座π(4.44等~4.38等)、波
  4江座,τ (3.72等~3.57等)和波江座DV(波江座47),它的亮度最大时为5.10等、亮度最小时为5.13等。渡江δ中名天苑三,它的视星等为 3.54等,也是一颗变星,属猎犬座RS型食变星,亮度变化于3.56等~3.51等之间。波江座λ (玉井一)、波江座ν则是两颗大犬座β型脉动变星,前者变光周期为0.701538日即16时50分13秒,亮度极大时为4.22等,亮度极小时为4.34等;后者变光周期为0.17790414日即4时16分11秒,亮度变化于3.6等~3.4等之间。
  1
  波江座θ,中名天苑六,视星等为3.24等,绝对星等为1.7等,A5
  2          2型巨星,距离 93光年。它和波江座θ 是一对双星,伴星θ 是一颗视星等
  2为4.42等的A1型矮星。两者角距离约8″.2。波江座o,也是颗双星,主星4.5等,伴星9.9等,两者角距离为82″.8。它是颗近距恒星,距离为15.9光年,空间速度高达103公里/秒,是一颗快速星,主星A是一颗K1型矮星,伴星B是一颗白矮星,还有一颗伴星C围绕伴星B运转,C为一
  2颗红矮星,目前距B的角距离为9″。实际波江座o是一颗三合星。
  波江座ε中名天苑四,也是一颗近距恒星,距离为10.79年。天苑四仅次于半人马座比邻星和天狼星,是肉眼可见的第三近星。它的视星等为3.73等,绝对星等为6.2等。长期以来,人们一直向往着与地外文明世界建立联系,经过科学家论证,氢原子是宇宙中占统治地位的元素,氢原子发射的21厘米波长的电波是普遍存在的,宇宙中如有文明世界存在,他们一定非常熟悉这种电波,这就会使他们以这种电波束传递信息。
  科学家们还指出,地外文明所在的行星应当在类似太阳的恒星附近。于是他选择了鲸鱼座τ(G8型主序星,距离11.77光年)和波江座ε (KZ型主序星)两颗近星作为探索地外文明的研究对象,从1961年起进行了定名为奥兹马计划的首次实验。执行这一计划的科学家是美国天文家德雷克,他们使用美国国立射电天文台的26米射电望远镜,在21厘米波长上对波江座ε和鲸鱼座τ两颗类太阳恒星作了近150小时的“监听”,结果没有监听到任何异常讯号。但这并未使科学家气馁。1972~1975年又执行了第二期奥兹马计划,对地球周围80光年范围内660颗类太阳恒星进行监测,平均每颗恒星监测6~7次,每次持续4分钟,仍没有得到任何有价值的信息(顺便说明,奥兹马是一部童话故事中的美丽公主的名字,她住在非常遥远的称为奥兹马的地方)。日前,一个规模更加庞大的取名为“独眼巨人”(希腊神话中的人物)的探索地外文明计划上在筹备中。天鹅变星
  被称为“天鹅脖于上的变星”的天鹅X星,是除了鲸鱼O星之外,长周期变星中最亮和最容易观测的一颗变星了。它的变光周期约407~408日,变光范围在3.3~14.2星等之间,最亮时一般为四、五等星,成为即使不用望远镜也能很容易测到的亮变星。根据预报,天鹅X最近的一次极大亮将在7月中旬前后(国外报道有早到7月5日,晚到7月25日的)。从过去情况来看,它光变的上升段约为周期的40%强,约170多日,它是由德国天文学家基儿赫于1686年发现的。英仙座流星雨
  英仙座流星雨的出现日期,是每年的7月25日到8月25日前后,一般在8月12~13日前后,流星出现得比较多,每小时有可能达到60~70颗,流星的特征是明亮而路径长,速度比较快。流星雨的辐射点离英仙γ星不远,具体坐标是赤经03.1时,赤纬+58度。天鹅座A中的类星体
  最近,天文学家在射电星系天鹅座 A尘埃核心的深处发现了一个类星体。通常认为类星体是离地球几十亿光年的遥远天体,所以在6亿光年处发现类星体实出意外。该发现为天文学家研究类星体的细节提供了机会。空间望远镜科学研究所的金尼和加州大学的两位天文学家是用哈勃空间望远镜上的暗天体摄谱仪发现该类星体的。
  天鹅座A是全天第二个最强大的射电源,它位于尘埃暗面之后。因为核心外部的尘埃像一面镜子将较短波长的光朝地球反射,所以天文学家能对核心有所了解。
  他们拍摄了核心的紫外光谱,希望发现大质量的极热恒星,许多天文学家认为它们是天鹅座A的强大光学辐射源。然而,他们获得的却是一条宽的电离镁的辐射线。宽发射线表明高速盘旋的气体,核心的高光度则暗示在天鹅座A里存在一个类星体。现在他们猜想,在强大的射电星系中类星体可能是普遍的。计划对这类星系作更多的观测来验证这一假设。
本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
“客星”与脉冲星
宇宙之精彩天体三
伽玛射线下的宇宙图景:16项发现,改变你对宇宙的认知
中国古代文献中的“客星”与奇妙的脉冲星
尾迹长达40光年!天文学家意外发现一个高速移动的神秘天体
与黑洞比肩,传说中的小绿人,到底是谁?
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服