“红向漂移”和“蓝向漂移” [第5页]

2017-01-11 20:21:00 探索未解之谜

  在空中的所有物体中,最大的谜或许是类星体,它们直到1963年才被辨认出来,但我们也还没有弄清楚其真相。它们是最明亮的并且是人类所知道的最远的物体。我们还不能完全肯定在分析证据上有没有某些重大的错误。意外对于天文学家们来说如家常便饭。但类星体的发现是科学家们完全意想不到的,并引起他们的万分惊奇。银河有1000亿之众的星球,它们之中很多比太阳更明亮。然而,一个类星球亮度是整个银河系亮度的200倍。

  第一个类星体是由荷兰天文学家马滕·施密特在加利福尼亚州的帕洛马山天文台用望远镜探测到的。他一直试图找到一颗银河系的星球,认为它是非正常号源。在已制的图中所表示的天空中的一点上,他观察到一个光点,但它不是星球。这个物体是如此遥远,它与地球的距离估计有10亿光年(一光年是在一年中光波传播的距离,大约为94600亿千米)。

  此外,这个物体在色谱上显示出科学家们所称的“红向漂移”,这是有特殊意义的,因为这意味着,它将通过空间离地球飞驶而去。

  当一列火车向车站驶近时,火车的鸣笛声音高便会提高,而当火车驶离车站,其音调则降低。这种现象被称为多普勒效应,它以观察和发现这种效应的澳大利亚科学家多普勒命名。同样的效应在星球上也能观察到,只不过这种效应在星球的条件下表现为光而不是声音罢了。

  如果通过光谱来控制从天体来的光,并将其分解成色谱,那么就能发现许多有关星球的信息。如果星球向地球方向移动,那么光的波长将变得较短,即为“蓝向漂移”。如果星球远离地球,那么光的波长将变得较长,即为“红向漂移”。这种现象正如音调之降低告知听者火车已经通过一样。

  马滕·施密特的类星体光谱有一个最明显的红向移动。所以,这个物体不仅比迄今已观察到的任何东西都有着不可比拟的巨大亮度,而且是人类在天上所看见过的最远的星体,同时,它还以极快的速度向更远的外部空间疾驰而去。

  新近发现的星体被命名为类星射电源,简称为类星体。自1963年以来,已经发现大约2000个类星体。它们中的大多数都是在四五十个天文学家为一个团体的共同努力下发现的。

  某些科学家们认为,类星体是由于大量星球快速连续地爆炸而形成的。

  对于天文学家来说,星球爆炸并不是什么新鲜事儿。在银河系中,像这种形式的爆炸大约一世纪发生一次,结果形成超新星,即爆炸的星球。这种星球的亮度较普通星球要大许多。

  这种学说认为,类星体可以是超星体的一连串反作用,正像在一个燃烧着的仓库里的大炮炮弹一样,一个星球的爆炸会引起另一个星球爆炸。

  但这毕竟不是唯一的理论。有些科学家甚至这样认为,类星体释放大量能量是由于物质和反物质相互碰撞引起的。所谓反物质,是由与一般物质相互补充或匹配的物质组成的,就如负质子并不是质子一样。

  但是,如果我们假设红向移动是由于类星体猛烈碰撞进入外部空间边缘所产生的真正多普勒效应,那么我们面临的问题是,空间是无边的还是有边的?这两个概念中的任何一种对于人类的脑子来说都是很难理解的。我们所能够想象的是,我们的宇宙既没有边界,也不是永远不变的。

  一个类星体离我们越远,其运行速度似乎越快。如果连续加速,那么类星体的运行速度最后将比光速还要快。

  在这种情况下,它的光和无线电波将永远不会到达我们这里,并且它将超越可观察的宇宙边界,所包含的距离将比10亿光年还要大。

  或许,宇宙中所有的物质都是在一次特殊的运行中(“大脉动”理论)创造出来的,并且由这种运动诱发出的膨胀——我们在类星体上目击到这种膨胀——将无限地继续下去。因此,到所有的银河系和星体毁灭之时,宇宙的将来就有了相对的极限。

  另外一种极限的理论是宇宙循环的概念,按照这种理论,类星体向外飞驶将达到一个限度,然后颠倒过来,在很远的将来(假设是从现在起的600亿年),星球将再一次凝聚成一个点。

  在这种情况下,宇宙将再生,并且一个新的膨胀又将开始。