銀河系五大奇觀漫遊指南

【今日視點】

◎本報記者 劉 霞

過去幾十年間,人類的目光掠過了太陽系內諸多奇妙景象:火星上縱橫交錯的河道、土衛二上不斷向太空噴射的間歇泉、冥王星上寒冷的冰山等等。

如果把視野延伸到更遠的地方,會捕捉到哪些驚喜呢?英國《新科學家》雜誌網站在近日的報道中,描繪了一場令人振奮的銀河系最壯麗景觀之旅:從一個“網紅”黑洞到一條暗物質河流;從人類宜居的系外行星到一場盛大的宇宙煙花……

S1流:攜帶暗物質的恆星“河流”

旅行正式開始。首先會跳進一條貫穿整個銀河系的恆星“河流”——S1流。太陽身處其中,宛如撒哈拉沙漠中的一粒塵沙。

爲找到S1流的源頭,需要將時鐘撥回90億年前,那時銀河系正處於動盪的年輕時代,其強大的引力將臨近的矮星系拖拽撕裂,最終只剩下一堆碎片,形成這個快速移動且由恆星等構成的“河流”。

2017年,天文學家使用歐洲空間局的“蓋亞”探測器,證實S1流是一個古老矮星系的剝離殘骸。

中國科學院國家天文臺研究員張承民向科技日報記者介紹說:“對恆星運動的測量表明,矮星系富含暗物質。因此,S1流主要是一條暗物質流,沿着S1流旅行將讓我們有機會破解物理學領域最大的謎團之一——暗物質的奧祕。”

半人馬座比鄰星b:宜居的系外行星

據張承民介紹,迄今科學家已經在銀河系內發現了5000多顆圍繞恆星運行的行星,其中最令人感興趣的是半人馬座比鄰星b,因爲它是離地球最近的系外行星,其距離約4.22光年。科學家認爲,比鄰星b或許適合生命繁衍生息。

科學家推測比鄰星b應該位於宜居帶。雖然比鄰星b與其主恆星的距離只有0.05個天文單位(日地距離),但其主恆星是一顆紅矮星,其質量只有太陽質量的12.3%,光度僅爲太陽的1.55‰,因此比鄰星b表面的溫度並不高,理論上來講允許液態水存在。

此外,比鄰星b每11天繞其恆星運行一次,並處於潮汐鎖定狀態。因此,比鄰星b的一面永遠處於白天,而另一面則被困在永恆的黑夜。在此將看到真正的外星奇觀:永遠掛在天空中的日落。

參宿四:欣賞一顆恆星的“謝幕表演”

下一個旅行目的地是一顆巨大的恆星,其亮度是太陽的10萬多倍,位於獵戶座,在寒冷的冬季發出深紅色的光芒。這顆名爲“參宿四”的恆星“性情多變”,它隨時都可能爆炸成一顆超新星。

張承民解釋說:“它之所以如此巨大,部分原因在於它生而巨大,但主要原因是它已膨脹爲一顆超紅巨星。它耗盡了維持核燃燒的氫元素,正在燃燒氦元素,這導致恆星不斷向外膨脹。”

“末日即將來臨的景象是這樣的:通常氦燃燒只足夠一顆恆星支撐幾百萬年,隨後恆星會瘋狂地燃燒掉剩餘的其他較重的元素,碳元素可供其燃燒幾百年,隨後,氧元素燃燒可爲其續命6個月,生命的最後一天,這顆恆星會將硅燃燒成鐵元素。”張承民描述道。

磁星SGR 1935+2154:凝視來自深空的高能信號

快速射電暴(FRB)一直困擾着天文學家。2020年他們首次在銀河系內發現了FRB,其來自磁星SGR 1935+2154,這也是旅行的下一站。

對SGR 1935+2154應該保持警惕,即使在距其1000公里外的地方,強烈的磁性也會將原子撕裂成薄霧。但在安全距離外,會看到其表面閃爍奇怪的閃光,因爲磁星會扭曲它周圍的時空,使其附近傳播的光發生折射。

“仔細觀察SGR 1935+2154可幫助我們弄清楚FRB是如何產生的。一種觀點認爲,帶電粒子的星風從磁星的北極和南極湧入,撞擊磁場並引發輻射。另一種觀點認爲,FRB是由磁星地殼中被稱爲‘星震’的巨大震動引起的。”張承民說。

人馬座A*:肩負重任的“網紅”黑洞

張承民調侃道:“任何不拜訪銀河系中心超大質量黑洞人馬座A*的銀河系之旅都是不完整的,因爲我們不僅會看到一場引人入勝的燈光秀,甚至可能會發現關於時空真實性質的關鍵線索。”

去年,事件視界望遠鏡團隊爲人馬座A*拍攝了第一張照片,這張模糊的橙色“甜甜圈”圖像也霸佔了世界各地報紙的頭條。

黑洞的邊緣被稱爲“事件視界”,任何穿過事件視界的東西都會被黑洞吞噬,但在事件視界之外,時空的極端扭曲意味着光可被拉進一個“無盡的圓圈”。來自銀河系內外所有恆星的光都被困在這個“光子球”內。在這裏,有機會看到一部真正無限播放的宇宙電影上映。



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