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《科学之友》

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最怪异与最神秘的宇宙

2012-03-16 13:28:31

 文/老 诚


从古至今,人类对于宇宙繁星的探索从未中断过。近年来,随着科学家发现迄今宇宙最怪异与最神秘星系等消息传出,人类再一次将好奇的目光投注在宇宙中。有关这些宇宙星系与黑洞家族的各种新奇故事也成为了人们最为津津乐道的话题。

宇宙中最大的行星

  20099月,美国亚利桑那州罗威尔天文台发现了迄今为止宇宙体积最大的一颗行星,它的直径足足有地球的20倍,但密度却低得惊人,表面温度高达   1 327 ,是一颗主要由氢气组成的巨大球体。科学家乔治·曼德舍夫领导了这颗行星的观测研究,他说:“无论从哪方面来看,都令科学家十分费解。”

  这颗新发现的行星被科学家命名为“TrES-4”,在距离地球约1 435光年外的太空围绕一颗恒星转动。据曼德舍夫教授介绍:“TrES-4”是目前发现的最大的太阳系外行星。事实上,它的体积已经大到很难用现有的超高温巨行星的科学模型来解释。科学家同时还发现,“TrES-4”的密度极低,只有0.2 g /cm3,如同一种轻质木材,与岩石构造、密度高达5.52 g/cm3的地球相比相去甚远。正是因为其密度低,这颗行星相当松软,其外部大气的吸引力也较弱,因此一些大气可能逃逸了出去,形成了彗星状的拖尾。曼德舍夫表示,科学家目前还无法解释为什么这些所谓的“松软星球”竟能如此松软。

宇宙中最小的恒星

  天文学家最近发现了一颗到目前为止所知道的最小的恒星,仅仅比木星大16%,但是比已知的其他星系的行星都要小。这颗恒星处于太阳系和银河系的中心,与一颗类似太阳的恒星相伴。从地球上观测,当它在那颗比它大的恒星前面经过时,天文学家发现了这颗袖珍的恒星,并根据从它所在的系统当中输出的光线对其进行了测量。

  这颗恒星被命名为“OGLE-TR-122b”,每7.3天围绕那颗比它要大的恒星环绕一周。因为它的质量相对较小,与太阳这样的恒星相比,核能的产量相对较低。

宇宙中最年轻的行星

  美国航空航天局2004年曾对外宣布,他们发现了一颗形成不超过100万年的“婴儿”行星——金牛座内行星。这颗行星很可能是目前已知的所有行星中最为“年轻”的。

  这颗“婴儿”行星大约诞生在100万年前,属于距地球420光年的金牛座,并围绕着一颗年龄与之接近的恒星公转。目前研究人员已经发现了100多颗太阳系外的行星,但这些行星基本都在10亿岁以上。而我们生活的地球则有46亿岁,已经进入中年。

宇宙中最适宜人居的行星

  地球是宇宙中人类唯一能栖居的星球吗?这个困惑推动着天文学家不断向宇宙深处探索。20084月,科学家宣布首次在太阳系外发现了一颗可能适合人类居住的星球,它的温度、体积估计与地球相似,而且还可能有液态水。这一发现被认为是“搜寻宇宙生命的一个重要里程碑”。

  这颗新发现的行星被命名为“581c”,它围绕着一颗叫“Gliese581”的红矮星运转。红矮星是一种低能量、体积较小的恒星。红矮星发射暗弱的红光,比太阳持续存在的时间长。“Gliese581”的质量是太阳的1/3,亮度只有太阳的1/50。“581c”行星上温度适宜,平均温度在040 ℃之间。它是迄今发现的一颗最小行星,也是第一颗位于母星可居住人类地带的行星,因此增加了它表面存在液态水甚至生命的可能。

距离地球最远的行星

  2003年,美国哈佛大学天文学家对外宣布,他们运用一种新的天文射线科技发现了一颗名为“OGLE-TR-56b”的行星,这是迄今为止人类发现的距离地球最远的行星。

  这颗新发现的行星位于人马星座,与地球相距5 000光年。它比以前发现的太阳系外最远的行星还要远30倍,体积比木星稍小,每29 h绕自己的恒星转一周。据观测,“OGLE-TR-56b”表面覆盖着大量铁水,气候环境十分恶劣。

宇宙中最怪异的行星

  20075月,以色列科学家对外宣布说,他们发现了太阳系外的一颗新行星“HAT-P-2b”。它与母星(距离地球大约400光年)非常靠近,它的一年等于地球上的5.6天,因此行星上的气候变化非常大。

  令科学家感到怪异的是,“HAT-P-2b”的平均密度是水的6.6倍,比木星的密度大8倍。要知道人类迄今已经发现大约200颗太阳系外的行星,其中14颗沿着椭圆形轨道围绕母星运行。所有已经被发现的行星密度,与木星或水的密度大致相同。此外,这颗新发现的行星轨道也与众不同,与太阳系行星和太阳之间的距离相比,它与其母星之间的距离更短,仅为地球和太阳之间距离的7%

宇宙中最不可思议的行星

  20099月,英国天文学家在宇宙中发现一颗最不可思议的行星,它距离地球325光年,质量是木星的10倍以上,竟以非常近的距离绕恒星运行,而且仅用地球上一天的时间便能完成一次绕恒星公转。

  这颗行星被命名为“WASP-18b”,基于当前恒星和行星之间的交互影响,天文学家分析称这种现象是不可能存在的,除非这是一道“死亡之门”。天文学家认为“WASP-18b”这颗超大质量行星可能诞生于远离其恒星的区域,在无数次轨道运行周期之后,它已逐渐接近恒星。最新观测显示“WASP-18b”已非常接近其恒星,之间的距离仅为224km。当前的理论观点认为,“WASP-18b”如此近距离绕恒星运行,很可能在轨道运行过程中该行星的能量将逐渐被抽吸,形成类似在地球上受月球作用的潮汐现象,导致该行星快速接近恒星。而对于“WASP-18b”而言,当前它可能比其他已知行星更接近生命末期。研究人员计算出“WASP-18b”将在100万年之内完全融入恒星。英国基尔大学的科尔·赫勒教授说:“100万年对于10亿年的星体演化历程而言是非常短暂的,这就是为什么该现象是我们非常难得一见的原因。”

宇宙中最古老的恒星

  目前普遍接受的宇宙年龄为137亿岁,而科学家们最近计算出银河系中一颗名为“HE 1523-0901的恒星年龄高达132亿岁,几乎与宇宙“同龄”,堪称是宇宙诞生初期就问世的最古老恒星。之前是2003年科学家在天蝎星座发现的距地球约5 600光年的“M4”星团内行星,其寿命为127亿年。

  为了获取古老而相对明亮的“HE 1523-0901恒星的准确年龄数据,美国得克萨斯麦克唐纳天文观测台的科学家安娜·弗雷贝尔与来自其他科研机构的同行们使用了欧洲南方天文观测台的超级望远镜。同时,科学家们计算这颗恒星年龄的方法类似于放射性碳测定年代法,而这一方法是在地质学和古生物学研究中经常用到的。当然,为了获取如此古老天体的准确年龄数据,天文学家们必须要正确选择最可靠的同位素。为此,科学家曾考虑到使用以下同位素的比例关系:铀-钍、铀-铱、钍-铕和钍-锇。在经历了无数此类推算后,科学家们才最终得出“HE 1523-0901恒星诞生的具体年限——正是大爆炸发生后不久的132亿年前。

宇宙中质量最大的恒星

  最新研究发现,迄今质量最大的恒星是位于矮星系中的“SN 2007bi”,其质量竟是太阳的200倍。它是20074月以色列科学家阿维谢伊·加尔亚姆带领的天文研究小组发现的。

  在接下来至今对该超新星光谱和亮度衰减的测量中,科学家在“SN 2007bi”的光谱中可观测到大量的放射性镍,这一数量等级是太阳的7倍,因此这颗恒星拥有太阳数百倍的质量,并且它在诞生之初的质量应当比现在还要大,这是由于随着时间的推移,该恒星的宇宙物质逐渐脱落。基于该恒星死亡时的质量,它诞生时的质量很可能是太阳200倍。“SN 2007bi”同时也是一种奇特的恒星死亡实例——双子稳定超新星,这种类型的爆炸仅出现于质量是太阳140倍以上的恒星。目前天文学家并未发现包含如此大质量的恒星,在此之前测量的一颗最大质量恒星位于银河系中心,质量大约是太阳的114倍。

宇宙中最闪亮的恒星

  宇宙中最闪亮的恒星是海山二星,它每秒钟辐射出去的能量大约是太阳的470万倍。但不久前,美国宇航局的科学家利用斯皮策望远镜,在银河系中观测到了可与海山二星媲美的又一个闪亮星体。这意味着银河系中的又一个闪亮星体“闪亮登场”。

  这颗被称为“牡丹星”的星体异常闪亮,它每秒钟辐射出的能量大约是太阳的320万倍。但是据天文学家称,目前仍很难确定这些灼热星体所发出的确切的亮度或者光度,所以它们可能发出的亮度实际上是差不多的。“牡丹星”的特点是在它的周围还围绕着一圈由尘埃和气体形成的星云,科学家把这种星云取名为牡丹星云,因为它们看上去像是美丽的花卉。德国波茨坦大学的莉迪亚·奥斯克诺娃是该星体的主要研究者之一。她说:“‘牡丹星’的确是一颗迷人的恒星,目前看来,它是继海山二星之后最为闪亮的星体。它位于银河系中心的深处,而银河系中或许还有其他的闪亮星体存在,也许它们不会这么璀璨,但也有可能是因为我们还没有观测到它们。”



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