探寻银河中心的神秘天体.doc探寻银河中心的神秘天体
作者:傅承启
灿烂夺目的太阳位于太阳系的中心,支配着太阳系的命运、给诸行星以生命。然而,它只是庞大的银河系中毫不起眼的一颗恒星。那么,位于银河系中心的又是个怎样的天体呢?85年前,人类终于认识到太阳并不位于银河系中心,从而揭开了孜孜不倦地寻找银河系中心天体的百年史。
太阳不在银河系中心
夏日的夜晚,一条淡银色带子在黑色夜幕上横空出世,从北向南蜿蜒伸展,在天鹅座处忽而一分为二,并继续向南奔泻而去,经过人马座后又合二为一,最后消失在地平线上。这就是银河,我国古代称它为天河、星河,在古希腊和欧洲被称为牛奶河。
银河由恒星组成,这是400年前伽利略首先发现的。16世纪到18世纪初,是从托勒梅的地心说向哥白尼的日心说转变的时期,人们从地球是宇宙中心的思想中解放出来,转变为太阳是宇宙中心的观念,恒星则是固定在天球上的发光点,围绕着太阳运行。18世纪中叶,德国大哲学家康德和几位思想家开始意识到,银河的恒星可能组成一个扁平的庞大系统,我们的太阳是其中的一员,银河的轮廓不均匀是因为太阳不在这个系统中心的缘故,并提出了“星系”的名称。不过,由于缺乏先进的观测手段,这种思想在那时只是一种推测,得不到多数人的支持。1781年,英国天文学家威廉·赫歇尔发现了天王星,这个惊人的发现得到了英王乔治三世的赏识。赫歇尔被封为宫廷天文学家,并享受终身的俸禄。有了这些条件,赫歇尔研制了两台大望远镜,一台50厘米,另一台12
0厘米,后面—台成为当时世界上最大的望远镜。由于拥有先进的设备,使他发现了许多新的现象,其中包括恒星的自行,即恒星在天球上的运动。赫歇尔还发现,太阳也在运动,在向天球的某个方向运动,这使他对宇宙的结构发生了兴趣。他不辞辛苦,对全部恒星一个个进行计数,并根据康德等人的思想,第一次绘出了银河系的外貌:一个呈扁盘状而且分叉的形状,还估计了它的相对大小。由于赫歇尔不知道恒星的距离,所以依然认为太阳离这个盘的中心不远。
20世纪初,荷兰著名天文学家卡普坦来到了美国威尔逊天文台,该天文台拥有当时世界上最大的反射望远镜——60英寸(直径约23.6cm)反射望远镜。卡普坦发起了一项涉及40个天文台、历时8年的国际合作计划。他在天空的不同方向选择了206个天区,对这些天区里的恒星进行计数,并测量它们的位置、亮度、光谱和运动速度。最后,他得出了银河系的直径(4万光年),不过,他还是认为太阳离银心不远,甚至得出了两者相距2000光年的结论。1918年,美国天文学家沙普利测定了各个球状星团的位置,发现各个方向上的球状星团并不一样,也就是相对于太阳并不对称。他发现,离太阳6万光年处有一个点,如果以这个点为中心的话,球状星团就呈现出对称的分布。沙普利正确地指出,太阳不是银河系的中心,那个对称点才是银河系的中心。从此,人类对宇宙
的认识进入了一个新的境界。
探寻银河中心的神秘天体(二)
穿过星际介质
现在我们已经知道,银河系是个旋涡星系,形状像个铁饼,中间对称的平面称为银道面。由于旋转和引力的结果,恒星和星际介质——尘埃和气体都向银道面的两侧集聚,越靠近银道面,越接近银心,密度也越高。太阳大致位于银道面上,相距银心2.6万光年。因此,我们是从侧面去观测银河系的,这有点像“横看成岭侧成峰”的庐山,恒星密集的银河系在我们的眼中成为了一条发光的银带。银河系中心在人马座方向,那个方向上大量的星际介质吸收和阻挡(统称为消光)了它们背后和中间恒星发射的星光,其作用类似于地球大气和尘埃对星光的阻挡,结果,从天鹅座到人马座呈现出一条黑色的影带,造成了银河的分叉。因此,银河分叉只是个表面现象,它是银道面上大量尘埃和气体(即星际介质)造成的阴影。
星际介质主要吸收可见光和紫外光。但是,随着波长的增加,星际介质的消光作用迅速下降,银心深处的星光能够穿透重重的星际介质,被我们的望远镜“看到”。在这些波长上看来,银河是不分叉的。特别是银心中某些原子和分子(如氢原子、一氧化碳、氨、水、氧化硅等等)产生的红外谱线、射电谱线,几乎可以毫无阻挡地穿透星际尘埃和气体。在电磁波谱的另一端,即X波段和y(伽玛)波段,星际介质也变得渐渐透明,也成为
探寻银河中心的神秘天体 来自淘豆网m.daumloan.com转载请标明出处.
