Science 版 (精华区)

发信人: emacs (被淹死的鱼), 信区: Science
标  题: 《新疆域》看不见的尘埃云
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年06月15日15:59:58 星期六), 站内信件


                       看不见的尘埃云

    宇宙中的东西并不都是能看见的，所以天文学家对于能使看不见
的东西变得可见的一切事物都很欢迎。1987年2月，一颗位于15万光年
以外的超新星照亮了它与我们的观测仪器之间的全部空间，并为我们
提供了某些饶有兴味的信息。

    一个天体要能被看见，就必须向我们的眼睛或向特制的仪器发出
辐射。例如，恒星就是这样，由恒星组成的遥远天体——诸如星系和
类星体也是如此。如果尘埃云中，凑巧包含一些恒星，那么它也能被
我们看见。星光被周围的尘埃反射和散射，可以向我们提供有用的信
息。

    然而，太空中也有这样的尘埃云：它们附近没有恒星，因而又冷
又暗。我们有时看见一些这样的“暗星云”，那是因为它们挡住了后
面的恒星。这时它们呈现为一些暗区，其中没有恒星，四周的背景星
光勾画出了它们的轮廓剪影。我们银河系中的另一些暗云可能过于稀
薄，从而不能以上述方式勾画出来；或者过于遥远，以至于很不容易
看出来。天文学家对这些暗的尘埃-气体云很感兴趣。

    首先，它们是形成新恒星的原材料。有时，这样的云收缩、变热，
直至启动热核反应，并变成一颗年轻的恒星。大约50亿年以前形成我
们这个太阳系的，就是这样一团处于收缩之中的云。从那时起，收缩
过程一直在继续进行。事实上，我们正在目睹诸如猎户座大星云这样
的近邻尘埃-气体云中发生类似的事情；猎户座大星云如今光辉灿烂，
乃是因为其中已经形成了年轻恒星。

    第二，在某些尚未形成恒星的暗云中，原子互相撞到一起，形成
各种不同的组合。每一种组合发出其特有的无线电波，我们可以据此
辨认它。其中有些组合可使我们窥见不同的原子可能通过怎样的方式
结合成种种复杂的分子，从而帮助我们猜测地球上的生命可能是怎样
诞生的。为了进行此类观测，我们需要有足够近并且足够稠密的尘埃
云。

    在我们银河系中一定存在着许多暗云，但是，它们实在太远或者
太稀薄（或两者兼而有之），致使我们无从进行观测和研究——除非
有一盏极亮的“探照灯”照亮它们。当大麦哲伦云中的这颗超新星陡
然闪亮时，这样一盏“探照灯”便出现了——至少在一个特定的方向
上。

    当这颗超新星发出的光越过15万光年（近乎100亿亿英里）的距离
抵达我们这里时，它先是穿过位于大麦哲伦云内的稀薄物质云，然而
又穿过位于大麦哲伦云和我们银河系之间的其他物质云，最后则穿过
位于我们银河系内的又一些物质云。当该超新星的光穿过上述每一块
云时，它都会被吸收掉一小部分，天文学家们根据这种吸收的特征，
可以推断许许多多事情。

    例如，天文学家推算出，该超新星的光越过15万光年向我们驰来
时，它穿过了大麦哲伦云中的12块云，然后穿过位于大麦哲伦云和我
们银河系之间的星系际空间中的22块云，最后又穿过我们银河系中的
6块云。这样，一共有40块云过去一直是看不见的——直到那次超新星
爆发为止。

    天文学家根据被吸收的光的特征进一步推断，银河系（至少是这
颗超新星的光穿过的那一部分）是一个尘埃充盈的地方，那些云则由
气体和尘埃共同组成。大麦哲伦云中的尘埃不如银河系中的那么多
（大麦哲伦云所拥有的恒星数仅为银河系的十分之一，它们彼此也离
得更远）。我们银河系和大麦哲伦云之间的星系际空间似乎全然没有
尘埃，因此那儿的云主要或全部由气体组成。

    迄今为止，天文学家仅仅知道位于各种星系内的云；当然，特别
是位于银河系内的云——虽说也还能看见位于其他星系内的暗区。他
们对处于各星系之间的物质云几乎一无所知。

    人们猜测，大麦哲伦云（它是比任何其他星系都更靠近我们银河
系的一个小星系）对我们施加某种可观的引力拉曳，当然，我们同样
也对它施加这样的影响。如果大麦哲伦云过去比现在离我们更近，并
且已触及我们银河系的边缘，那么这种引力拉曳就更强大了。在此情
况下，这两个星系相互间的引力虽然尚不足以显著地干扰单个的恒星
或尘埃粒子，却已能拉出许多单独的原子，并在这两个星系之间形成
一串气体云。

    这些星系际气体云中，有的热得惊人，有的还含有通常很罕见的
元素锂。这两项事实都急需得到解释，天文学家也和我们其他人一样，
喜爱神秘的事物。


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