来自世界各地的天文学专家前不久在美国首都举行了美国天文学协会每年一次的冬季大会,这次世界天文学界的盛大聚会仅美国就有2000多名天文学专家和学者参加,占美国天文学专家总数的1/3,另外还有来自世界各地的数百名天文学专家。在此次大会上,各国的专家学者们争相利用这个机会展示他们的新图片和宣讲他们的新理论。
小行星溅落
坐落在新墨西哥州的洛斯 · 阿拉莫斯国家实验室的科研人员利用超级电脑作出的模型显示,如果一个直径为5公里的小行星溅落到大西洋里,这种情况会导致灾难性的海啸。美国宇航局的科学家马兰说,他们使用了有关海洋情况接近真实性的详细电脑模型,计算一颗小行星或者彗星坠落到大西洋或太平洋里所能产生的影响。科研人员计算根据的是最简单的假设,想象这些小行星或彗星落到大西洋的正中间,而不是靠近哪一边的海岸。结果按照这个计算,从美国首都华盛顿一直到巴哥拉西亚山角都将是汪洋一片。在大西洋的另一边,情形也同样糟糕,一切都将成为水的世界。只要发生海啸,伊比利亚半岛总是首遭其害。
假如有小行星或彗星真的撞到地球上,那么直径5公里的小行星落到地球海洋里的可能性到底有多大呢?美国宇航局的科学家马兰说,这种情况可能发生在有史料记载之前,比如有人猜想,这个世界是否真的发生过像《圣经》中所说的诺亚方舟和大洪水以及亚特兰蒂斯城的被淹没,当然没有人知道有关这个说法的确切答案。不过我们知道地球附近大概有多少小天体以及它们飞近地球的频率,虽然很可能在几千年内平安无事,但是在一百年之内就发生这样的事也不是不可能,再说肯定还有不少人类尚未发现的小天体随时都有可能朝地球飞来。
最近若干年来,一些比较大的天体则以天文学角度衡量相当近的距离同地球擦肩而过。一年多以前,一颗小行星飞到同地球只有16万公里的地方。另外,在本世纪初,还有一个小天体在西伯利亚的通古斯卡上空爆炸。尽管它的体积比科学家用来假设的直径5公里的小行星小得多,它的爆炸力却相当于第二次世界大战末期在日本投放的两颗原子弹。幸运的是爆炸的地方是一片荒野,最大的受害者是树木,爆炸也没有留下那个小行星的任何残片。美国宇航局的马兰说,其实每隔一段时间地球上就有一次类似通古斯卡的爆炸,只不过事情大多发生在不引人注意的地方。
宇宙膨胀
宇宙的最终命运如何?这个令科学家一直回答不了的最大疑问的具体现实就是当前宇宙始终处于膨胀阶段,等到由于宇宙中心的引力使得膨胀速度减慢甚至开始缩小的时候,究竟有什么结果呢?在今年的美国天文学协会会议上,有些人表示他们已经找到了答案,而且值得注意是这是这些相互之间没有联系的专家运用各种不同研究方法得出的同样结论。这些专家有两人来自普林斯顿大学,另外3个人分别来自哈佛、加州大学伯克利分校和耶鲁大学,他们各自从事独立的研究,使用的方法则很相似。根据他们的结论,宇宙膨胀速度的减慢微乎其微,不会停下来开始减弱。在众说纷纭的天文学领域,有5名教授达成共识,这件事本身就是一大新闻。
这些教授在研究中都运用了超新星,爆炸的超新星发出强烈的亮光,在宇宙中的任何地方都可以看到它们的光,但是离地球越远,光看上去就越暗。科学家把观察到的亮度同实际亮度相比较,就能够计算出超新星离地球的距离,通过分析光的波长,科学家还能计算出它移动的速度。爆炸的超新星处在一个由数万亿颗恒星组成的遥远星系中,这个星系以同宇宙膨胀速度相关的速度离地球越来越远。通过同附近星系的移动速度的比较,科学家就能计算出宇宙膨胀的速度是否有所减慢。
在研究宇宙膨胀时,天文学家使用的另一个方法是研究星系群。所谓星系群就是由若干星系形成的一个群体,其中每一个星系都有数万亿颗像太阳那样的恒普林斯顿大学的天文学家巴赫 · 卡尔对星系群进行研究之后得出了结论,认为这些星系群的存在证明宇宙将来总有一天会收缩的说法是不对的。巴赫 · 卡尔认为,如果宇宙的密度真的像一些科学家想象的那么大,大到它的引力足以减慢甚至完全停止它的膨胀,那么这种力量早就会阻止这些星系汇集到一起形成星系群。因此按照这种理论,宇宙的密度比较小,并且将永远膨胀。
黑洞之谜
天文学家而临的挑战还包括宇宙中的另一个难以解释的谜——黑洞。据科学家推测,大概是由于恒星崩溃形成的高密度物体具有无比强大的引力,就连一秒钟运动30万公里的光也逃脱不掉,所以看上去像一个黑洞。由于密度极大,一块乒乓球大小的物体可能重达几千甚至上万吨。科研人员在宇宙中距离地球四万光年的地方发现了一个奇特的黑洞,它每隔一段固定的时间就喷射一次运动速度接近光速的高热气体。这种能朝黑洞中心相反的方向逃逸的现象引起了科学家的注意,因为这看来不符合广为接受的黑洞把一切物质吸向中心的理论。科研人员发现,黑洞附近一颗恒星的物质被吸入黑洞的时候产生X射线,并且根据X射线强度突然减弱的情况判断,这些物质中的大部分迅速消失在黑洞里,在这个时刻黑洞突然向外喷射出两股热气流。美国宇航局的马兰说,这说明在临近恒星的大块物质永远消失在黑洞识的同时有一部分物质得以逃脱,逃脱的物质可能有100万亿吨重,相当于一整座喜马拉雅山,每隔一段时间,就从那个黑洞喷出来。这种现象以及在美国天文学协会会议上专家介绍的其它现象,使本来执怀疑态度的人也不得不相信黑洞不仅是一种理论,而且在现实中的确存在。马兰说,毫无疑问,黑洞的存在是现实,虽然我们不敢保证所有我们研究和认为是黑洞的地方百分之百的准确,但是在这次会议上我们有相当充分的证据显示,在银河系中心有一个相当于太阳质量两三百万倍大的巨大黑洞。据科学家观察,那里的恒星以非常快的速度移动,能够这样控制恒星轨道的恐怕只有黑洞。
新行星发现
近几年,天文学杂志陆续刊登了有关可能有8颗新发现的行星存在的报道。如果科学家在观察其它恒星的时候发现那颗恒星有所晃动,那么十有八九它是受到人们没有看见的一颗或者几颗行星引力的影响。在今年美国天文学协会的会议上,科学家的注意力集中在一颗年轻而明亮的恒星上。这颗恒星叫贝塔皮克托利斯,它比太阳重一点,热一点,颜色也更白一点,距离地球有63光年,大约600万亿公里,不过从天文学的角度看,这等于是在地球的家门口。贝塔皮克托利斯的四周有一个由尘埃和气体组成的扁平圆环,在正在形成或者刚刚形成的恒星周围通常都会有这种圆环,当时人们就在争论那里是否有行星存在。美国宇航局的科学家萨利利用哈勃太空望远镜对贝塔皮克托利斯进行了仔细观察。太空望远镜有一个特殊的装置,可以避开恒星中心耀眼的光芒,只集中观察它四周的圆环。萨利说,通过这种方法,我们得以对贝塔皮克托利斯的圆环包括它的形状和宽度等进行更仔细的观察和测量,我们发现靠近恒星的圆环有很大的弯曲度,而且弯曲的程度同行星引力的影响一致,虽然现在还不能完全肯定那里有行星,但是可能性相当大。其他有关可能存在行星的报道也都只是根据引力影响等间接的推断,没有任何科学家真的看到过这些理论上存在的行星,但是天文学家始终向往将来有一天能够亲眼看到太阳系之外的一颗大行星。美国宇航局科学家马兰说,利用新一代大型红外线天文望远镜在将来发现刚形成的大行星的这种可能性不是没有,但是天文学家直接看到其他星系行星的最大希望是通过太空组合望远镜。所谓组合望远镜是两个或更多的望远镜排成一排,从同样的方向收集信息。人们目前还造不出镜头直径能与之相比的单镜头望远镜,如果能把太空组合望远镜放在木星轨道附近的小行星区以外,那么在今后几十年,也许有人能有幸亲眼看到其他星系的小行星。
国际天文学领域研究的新进展
发布时间:98年05月29日
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