宇宙和生命-第8部分

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着地球飞来。但近期不会对地球构成威胁。天文学家指出，在银行系的中央区域，星球的形成更加频繁，因此超新星的出现也更加常见。　钱德勒X－射线观测仪观测到银河系黑洞附近的剧烈碰撞，美国航空航天局网站12月12年9月6日的《科学》杂志上。　这次所观察到的黑洞系统SS433，是一个含有黑洞和大质量星体的双星系统。所探测到两团气体温度高达5千万度，分布在黑洞两侧距离黑洞系统0。25光年。科学家们用多普勒频移测到的气体团速度表明，其中一团朝着靠近地球的方向运动，另一团则远离地球而去。　

　　科学家们对在远离银河系中心黑洞探测到高温气体团感到非常意外。早先钱德勒和哈勃望远镜的观测表明气体在逃离黑洞膨胀的过程中温度会迅速下降，所以科学家们认为在离开黑洞几百万公里以外应该没有高温气体。　“这些发现证明膨胀冷却模型不能成立，”文章合作者之一，阿姆斯特丹大学的罗勃。分德尔博士说，这些气体必然被重新加热过，最可能的一个过程是来自后面的高速的气体团撞到了前面速度较低的气体团。”在用可见光波段望远镜所作的观测中科学家们的确发现有黑洞附近每隔几分钟就有子弹状的团状气体射出。科学家们正在对此作进一步的观测。　天文新发现巨星环环绕著银河系，银河系环示意图　左：由美国科学家领导的研究小组提出　右图：欧洲科学家提出，1月6日在美国西雅图召开的第201届美国天文学会议上，两个独立的研究小组宣布发现银河系被一个以前没有见过的、由古老的星体所组成的巨环所环绕。如果存在一完整的环，科学家们将不得不重新思考银河系如何形成的细节。　天文学家一般认为，银河系大多数星体集中于相对较薄的圆盘和中心较厚的凸起上面，在银河系中心星体数量更多，朝银河系边缘，星体会愈来愈稀少。新发现的圆环上大约有1亿到5亿颗星体组成，在银河系边缘外发现了这么多星体，对天文学家是个惊讶。由美国科学家领导的研究小组研究成员。美国费米国家加速器实验室的布赖恩。晏尼（Brian　Yanny）说，圆环上的星体围绕银河系中心运转，速度大约是太阳的一半。圆环比圆盘约厚10倍。　“该圆环不同寻常，因为它似乎仅仅由古老星体所组成。”欧洲研究小组组成员之一、罗瑞哥。埃巴塔（RodrigoIbata）说，“虽然在有些已知的星系里也有由年轻星体组成的亮环，但是还没有发现一个星系有类似于银河系的那个巨环。”　

　　尽管对圆环的形成有多种解释，但是天文学家认为，无论如何该圆环是个谜。　

　　银河系上空的氢气云团，方框显示天文望远镜观测到的孤立氢气云，科学家在银河系周围发现氢气云团。据美国国家射电天文观测中心1光年。他们的研究结果将发表在《天文物理期刊快报》天文学家认为，GBT望远镜发现最令人信服的事实是这些气体云团在动力学上和银河系盘的相关性，即它们跟着银河系转动。目前，关于这些云团的起源还不清楚。银河系中心亮丽风景线，银河系中心区域的惊人的高能全景图。美国航空航天局（NASA）　的位于大气层外的钱德勒X射线观測站（Chandra　X…ray　Observatory　）最近绘制了一个银河系中心区域的惊人的高能全景图。这一发现对了解我们银河系最活跃地带和宇宙中的其他星系迈出了重要的一步。　看起来像一个蔓延的大都市，钱德勒新绘制的图片上显示成百的白矮星，中子星和黑洞浸泡在几百万度的像发光的雾一样的气体中。他们的中心是一个巨大的黑洞。Amherst　的　University　of　Massachusetts　的　Q。　Daniel　Wang　说，“银河系的中心是运动的中心。从这些图片我们可以对银河系中的恒星，气体和灰尘，包括磁场和吸引力之间的相互作用有一个更深的认识。我们可以看到这些力的相互作用是如何影响到周围的区域以致对整个银河系造成影响。”Wang在21年7月16至21日由一个先进的CCD图像谱仪（AIS）绘制，包含了银河系中心的厚4光年的狭长区域。这个小组最直接的一个结果使他们可以把单独的X光源和热气体产生的散射光区分开，并且更改了过去对热气体的定义。热气体的温度看起来比原来估计的低十倍。散射的X光似乎与银河系内部的混乱与密度有关。那里恒星的形成速度比银河系“郊区“要快得多。绝大多数的质量很大的恒星坐落在银河系中心地带并且迅速地把星体的外层甩出从而形成星际风。那里超新星的爆发也更加常见而且把振动穿过星系内部。　

　　银河系的中心是一个质量相当于三百万个太阳的黑洞。虽然钱德勒最近观察到了银河系中心黑洞附近的一个微弱闪光，但黑洞附近的输出功率保持相对较低。然而，这个小组观察到的一个似乎与离中心几百光年远的铁原子发出的无法解释的光也许表明银河系中心的超级黑洞过去比现在亮几百倍。或者，这发光是由过去银河系中心黑洞引起的极高能量的宇宙射线引起。银河系中心充满极热气体产生的极高压力和极强的磁场。图片也显示高温高压的气体显然在从银河系中心向银河系外围逃逸。Wang说，“银河系是一个生态系统，他中心的活动会严重影响银河系整体的演化。从天文学角度看，银河系的中心就好比我们的后花园，它为我们了解其他星系的核心提供了优秀的试验场地。”　一粒砂中有三千大千世界，我们银河系中同样也存在着三千大千世界。希望现代的科学能够借鉴古老的东方对这个世界的深奥理解。其实从某种意义上说，我们银河系也是一个庞大的生命体。银河系中心的更加常见的超新星爆发也许意味着银河系中心的时间场要远远快于它周围的时间场，并且那里正在发生剧烈的转变。哈勃望远镜观测到一个奇异星体爆发产生的“光回声”V838　莫诺色罗蒂斯星体强烈爆发，这组由美国航空航天局哈勃望远镜拍摄的照片显示一个非同寻常的星体爆发产生的光象水波一样在星体附近回荡。该星体名为V838　莫诺色罗蒂斯（Monocerotis），　位于我们银河系的独角兽（　Unicorn）星座，是一个罕见的正在爆发的超级巨星（supergiant）。超级巨星是一类大质量，高亮度的星体，质量一般是太阳的几百倍以上，亮度也比太阳大得多。这次的异常爆炸发生在2002年1月，在短短的四十多天里，该星体的亮度增长了一万倍，成为我们银河系中亮度最大的星体。照片中可以见到从这一奇异星体发出的光正在向四周的空间扩散，在碰到四周包围着该星体的尘埃后又被反射回来，构成一副绚丽的、状似牛眼的多色图样。关于这一观测的研究结果刊登在3月27日的《自然》杂志上，《科学》杂志在同一天发表了有关评论。V838　莫诺色罗蒂斯星体强烈爆发亮度剧增　

　　照片显示从2002年5月到12月，星体景象由于星体四周不同部分依次被照亮而发生了显著的变化。天文学家把这种效应称为“光回声”。星云中的不同颜色反映了星体颜色随着星体爆发的改变。在这段爆发过程中，该星云的表观直径迅速由4光年增加到7光年。目前科学家们对这次爆发的原因还不清楚，天文学家称以前从没有观察到过类似的星体。　

　　银河系即将进入新纪元，绚丽多姿的银河系。今年2周年年会上，克利斯。马丁报告了他们的一项研究结果。该研究表明，我们银河系正在进入一个新的时代，一个庞大密集的星际气体圆环正在银河系中心附近汇集，其密度在未来的2倍，银河系的景观将会非常绚丽。　

　　即将产生的新星体很多是一些大质量短寿命的星体。当它们死亡时，它们以高速释放的重质量元素，成为星系中其它长寿命类似于我们太阳一类星体的种子。研究者之一，哈佛…史密斯森尼安（Harvard…Smithsonian）天文中心的安东尼。斯达克（Antony　Stark）说，“这些星体将很快用完它们的燃料，然后以超新星的形式爆炸。现在我们银河系大约100年能看到一次超新星爆炸，到那时，我们将可以每年看到一次。”mage083　超新星爆炸是质量在我们的太阳10倍以上的恒星的归宿。这些大质量星体在一千五百万年内烧完它们的热核燃料后在一秒钟内迅速坍缩，接着反弹成为超新星爆炸。斯达克和他的同事，克利斯。马丁（Cris　Martin）利用位于北极的一个天文望远镜观测到的从气体环中的一氧化碳发出的亚毫米波段幅射分布图，估计了气体环密度。马丁说，“我们可以结合我们的分布图和美国航空航天局（NASA）钱德勒（Chandra）X…射线观测仪的银河系中心X…射线分布图以及其它可见光波段的分布图，这些使我们能够建立关于银河系中心环境的一副完整的图像。”一个庞大密集的星际气体圆环正在银河系中心附近汇集　

　　气体环中分布着相当于数百万个太阳质量的物质。这项新研究揭示气体环已经接近临界密度，超过临界密度时它就会形成一到两个坍缩于星系中心的气体云，从而引发星体的诞生。这种情形大约五亿年发生一次。天文学家们曾经在其它的星系中观察到类似的星体暴生的活动，银河系中的新星暴生自其诞生以来也已经发生过约２０次。在新星暴生时，一些物质在被银河系中心黑洞吸收时，其能量会以两束电磁幅射的形式沿着黑洞转轴发出。“巨大的新星暴生可以将银河系从目前的状态变为类似于M82星系的一类活跃的星系。”斯塔克说，“幸运的是，能量束飞行的方向是离开银河系平面的，否则的话，地球上的生命就会周期性的完全灭绝。”斯塔克和马丁的研究揭示了银河系超新星时代的来临。斯塔克甚至暗示我们人类可能有机会目睹这壮观的宇宙“焰火”。最近天文发现一再揭示了宇宙巨变的来临。频繁的ＧＡＭＭＡ爆，超新星爆发，星河碰撞与重组，大量星体的暴生，表明我们的宇宙已经发生了重大的变化。这一研究结果表明我们银河系也不例外。古人认为天人合一，通过对天象的变化的观测可以预示人类社会的变迁，这些巨变也许预示着人类正面临着重大的变革。　

　　宇宙已经发生了那些人类可以观测到的巨变？人类对这些巨变认识到什么程度？发生巨变的根本原因在哪里？这是本章涉及的问题。　

　　首先让我们感谢天文学家的工作吧，让天文望远镜不但让人类睁开了窥测宇宙的眼睛，也让我们的心灵从迷梦中醒来，真正的伟大现实让我们终于知道了宇宙中究竟在发生着什么。庞大的天体碰撞、坍塌，制造出威力巨大的伽马爆，放射出超过太阳100亿亿倍亮度的光芒。痛苦的灭亡碰撞中，却又无数的星体星系在产生，碰撞产生无数的宇宙尘埃在弥漫，弥漫的尘埃抛射出无量的红外辐射，漫漫无际的红光，必定是在庆祝新宇宙的诞生。茫茫的旷宇中，一股不可抗拒的巨大力量与智慧，开天辟地，创生宇宙，让枯树生华、让死亡再生，让弥乱归正，让这无量无际的宇宙从亘古未变的晦暗里焕发光芒。这在古老的星系团簇中栖身的超级黑洞出人意料地活跃起来，而年轻的宇宙里却不可思议地出现了成年的超级黑洞；什么是生？什么是死？我们的思维已经被展现在眼前的现实给打乱了。巨大的星系失去了从来不曾改变的规律，三五成群的被捏搓在一起，令人颤悚的猛烈爆炸中它们融铸在了一起。　

　　就在我们茫然不知所措的时候，一张无比巨大的热气体网突然出现在我们的观测中，弥漫于整个宇宙庞大的星际间，一根微不足道的细丝都跨越着数十亿个光年。原来，我们的宇宙始终在被依托，原来，这个宇宙里没有任何天体不被制约。不但是科学力不从心，整个宇宙都是在茫然中等待生死的裁决。一个垂暮星系周围的晕环显示星体已经开始被剥离。成千上万的新星体正在庞大的塔兰图拉蜘蛛（Tarandula）星云中涌现，其中的新恒星幅射的紫外线和向外喷射出的高速物质粒子交织成一副创生和毁灭的织锦。被扭曲的气体和星体系统正处于发育阶段，和附近那些形成于上十亿年前的星系形成鲜明的对比。生命产生的勃勃生机，竟然如此辉煌。　

　　过去我们知道宇宙在膨胀。1998年、2002年两组独立的实验观测结果让科学家们大吃一惊，宇宙膨胀在加速！膨胀的结果必然是崩溃，膨胀所意味的必然是毁灭这无穷无尽的宇宙，真的象是一股黑暗的力量，在和创生的力量对抗。是呀，有善就有恶，有好就有坏，有真就有假。而我们会选择哪一个？而真善忍与假恶暴，你又选择了那一个？生与死之间，我们能够中立吗？亲爱的朋友，我们是明明白白地选择了，还是在懵懂无知中被选择？　频繁的伽马爆揭示宇宙剧烈变化，伽马爆（GRB）是目前宇宙中已知威力最大的爆炸，但是关于它的起因，科学家们却几乎是一无所知。天文学家利用钱德勒Ｘ－射线望远镜对伽马爆GRB0208013的余辉（afterglow）的观测，揭示在产生GRB的环境中含有丰富的产生于超新星爆发的元素，科学家们认为余辉可能产生于高能离子和正在扩展的超新星外壳的相互作用，因此GRB可能与大质量星体的毁灭有关。科学家在GRB0208013的X…射线谱中发现了硅离子和硫离子的特征谱线，对这些特征谱的研究证实这些离子正在以十分之一光速逃离GRB发生地点，特征谱线在时间上的分布暗示它们可能是超新星爆发迸发出的物质外壳。对GRB余辉的观测表明超新星爆炸和GRB的发生时间间隔为60天。科学家们认为这可能暗示GRB发生在超新星爆发之后不久而不是同时发生。一个可能的情景是，当大质量星体的核心坍缩时，爆炸将星体外围的物质以高速度抛射出去，而坍缩的核心则形成被旋转的物质圆盘所包围的黑洞。过一段时间这个黑洞圆盘系统就会产生高能粒子束，高能粒子运动时在粒子束内产生的冲击波导致GRB。但是科学家们对黑洞形成和粒子束产生的在时间上的延迟解释不了。科学家们