炎炎夏日當(dāng)抬頭仰望星空的時(shí)候,難免遐想,這偌大的星空中到底有多少奇妙的天體?月亮、太陽(yáng)、彗星、小行星、黑洞,以及含有大量星體的星系……在很黑的夜晚,還能隱約看到銀河系的邊緣。
按照目前人類科學(xué)技術(shù)能觀測(cè)到的宇宙究竟有多少星系呢?科學(xué)家近年利用科學(xué)技術(shù)的觀測(cè),已知的星系能達(dá)到至少2萬(wàn)億個(gè)。每個(gè)星系都有獨(dú)一無(wú)二的特點(diǎn),在漫長(zhǎng)的演化過(guò)程中,組成了氣體、塵埃、恒星、行星和跟隨行星的衛(wèi)星。在每個(gè)星系的中央,都有一個(gè)超級(jí)大的黑洞,離得太近的恒星不小心就會(huì)被吞噬。
著名天文學(xué)家哈勃(Edwin Hubble)在1926年最早為星系界定了分類。他發(fā)現(xiàn)星系至少有五個(gè)主要的類型:螺旋星系、棒旋星系(中心有根棒狀結(jié)構(gòu)的螺旋星系,比如我們銀河系就是一個(gè)棒旋星系)、透鏡狀星系、橢圓星系和不規(guī)則星系。
直到近代,科學(xué)家用哈勃望遠(yuǎn)鏡、錢德拉X射線天文臺(tái)和歐洲南方天文臺(tái)這些設(shè)施,才有能力開始計(jì)算宇宙中有多少星系這樣的問(wèn)題。
天文學(xué)家把望遠(yuǎn)鏡對(duì)著天空長(zhǎng)時(shí)間拍照,即使是最先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡,也只能拍攝幾千萬(wàn)分之一的天空面積。根據(jù)這一小塊面積內(nèi)星系的數(shù)量,按倍數(shù)推算出宇宙中的星系數(shù)量。
不過(guò),哈勃望遠(yuǎn)鏡的繼任——詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡探測(cè)紅外線的能力是哈勃望遠(yuǎn)鏡的100倍,將有更強(qiáng)的能力探索以前的望遠(yuǎn)鏡都探測(cè)不到的星系。
天文學(xué)家也希望能看到宇宙誕生初期,大約在135億年前誕生的星系,這里面蘊(yùn)藏著大量天體起源的奧秘。
美國(guó)宇航局(NASA)在公布這項(xiàng)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)時(shí)說(shuō),其實(shí)多數(shù)恒星都是兩兩互相繞行組成一個(gè)雙星系統(tǒng),像我們熟悉的太陽(yáng)這樣單獨(dú)的恒星系統(tǒng)其實(shí)在宇宙中屬于少數(shù)的情形。
NASA發(fā)布的藝術(shù)假想圖解釋了科學(xué)家對(duì)這個(gè)雙星系統(tǒng)歷史的推測(cè)。兩顆巨大的恒星互相繞行彼此組成一個(gè)固定的雙星系統(tǒng)。后來(lái)其中一顆恒星老化成為一個(gè)紅矮星,其表面出現(xiàn)一層氫氣組成的、松垮的外殼。這層外殼在伴星引力的作用下,逐漸被伴星吸走。
哈勃望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目組研究員奧里·福克斯(Ori Fox)說(shuō),伴星被超新星的爆炸震蕩得像“一碗果凍”,但是最終它會(huì)恢復(fù)原來(lái)的平靜。
爆炸的恒星將變成一顆中子星或是一個(gè)黑洞。中子星是一種密度極高的天體,一顆方糖那樣體積的物質(zhì)質(zhì)量可超過(guò)10億噸——相當(dāng)于珠穆朗瑪峰的質(zhì)量。而黑洞則是吸收一切物質(zhì),連光線都無(wú)法逃出的天體
NASA還提到一個(gè)細(xì)節(jié),哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的SN 2013ge殘骸中沒有發(fā)現(xiàn)氫元素的痕跡。這是因?yàn)槟穷w恒星在超新星爆發(fā)之前,它的伴星已經(jīng)吸走了它外面的氫氣外殼。