第1章 宇宙奇观

宇宙的“长城”

美国天体物理研究中心的科学家约翰·赫奇勒和玛格特·盖勒发现，利用他们首创的三度空间图像可以推测宇宙建立在许多巨大空间的周围。这些空间看起来就像洗脸盆上的肥皂泡，而大大小小的星系就依附在“泡沫”上。有的“肥皂泡”相当大，直径达到15亿光年。

但是，这些“肥皂泡”是怎样产生的？构成星系的物质是如何空出这么巨大的区域来的？诸如此类的问题，在科学界引起激烈争论。有人认为，是大爆炸将物质从空间中心推向四周，从而形成“泡状”。这种说法存在着很大问题，因为它无法解释物质怎么能跑完这么长的路程，形成这么巨大的空间。

最近，有人又发现了横跨天穹的一个狭长星系。这个星系长约5亿光年，宽约2亿光年，厚约1500光年。这是天文学家迄今为止发现的最庞大的宇宙结构。美国《科学》杂志详细报道了这一发现，并将其命名为“长城”。

这道肉眼看不见的是曲线形的“长城”，离地球大约2亿～3亿光年。由于距离遥远，它在一般的天文摄影照片上显示不出来。

这条“长城”的发现使人们了解到宇宙中最大的发光结构不是银河系中的超星系团。与此同时又给人们一些启示：在太空中会不会还有更大的天体等待着人们去发现呢？

宇宙的“岛屿”

在宇宙产生之初，产生了不均匀的物质。在后来宇宙膨胀过程中，这些不均匀的物质由于引力的作用，逐渐收缩成一个个“岛屿”，这就是星系，人们将其形象地称作“宇宙岛”或“岛宇宙”。

提起宇宙岛，可追溯到意大利布鲁诺关于宇宙中恒星世界的构想。1755年，德国哲学家康德认为宇宙中有无限多的星系，这就是宇宙岛假说的渊源。天文学家通过观测，看到许多雾状的云团，便猜测可能是由很多恒星构成的，只是离得太远，人们无法一一分辨出。

进入20世纪，在美国引起了关于宇宙岛的争论。人文学家柯蒂斯认为宇宙岛是河外星系，否则它们就是银河系的成员。另一位大文学家沙普利提出与柯蒂斯不同的观点。在20年代，他们展开激烈的争论。后来，哈勃进行了更精确的测量，证明了河外星系的存在，这样，关于宇宙岛的争论才告结束。

现在人们观测到的河外星系已达上万个，最远者距银河系达70亿光年。估计河外星系数目大得惊人，若画一个半径达20亿光年的圆球，其内含有约30亿个星系，每个星系都包含着数以千亿计的恒星。

关于宇宙中的宇宙岛从何处漂移过来的问题，目前仍有很多的争论。关于星系起源的理论更有很多，有代表性的是引力不稳定性假说和宇宙湍流假说。前者认为，在30亿年间，星系团物质由于引力的不稳定而形成原星系，并进一步形成星系或恒星；后者认为，宇宙膨胀时形成漩涡，它可以阻止膨胀，并在漩涡处形成原星系。二者都认为星系形成了100亿年，但与其他一些关于星系起源的观点一样虽然都产生了深远的影响，却都不能完整科学地解释宇宙岛理论。

宇宙的神秘天体

1983年1～11月间，美国发射的一颗红外天文卫星在北部天空扫描时，在猎户座方向两次发现一个神秘天体。两次观测这个天体时隔6个月，这表明它在空中有稳定的轨道。

1988年12月，前苏联科学家通过地面卫星站发现有一颗神秘的巨大卫星出现在地球轨道上。

美苏两国通过外交途径接触和讨论，双方明白那颗卫星是出自第三者。以后的一系列调查表明，法国、德国、日本或地球上任何有能力发射卫星的国家都没有发射它。

根据前苏联的卫星和地面站的跟踪显示，这颗卫星体积异常巨大，具有钻石般的外形，而外围有强磁场保护，内部装有十分先进的探测仪器。它似乎有能力扫描和分析地球上每一样东西，包括所有生物在内，同时还装有强大的发报设备，可将搜集到的资料传送到遥远的外空中去。

此事被披露之后，至今世界上已有200多位科学家表示愿意协助美苏去研究这颗可能是来自外太空某一个星球的人造天体。法国天文学家佐治·米拉博士说：“很明显，这颗卫星飞行了很长的途径才来到地球，事实上它的设计也是这样。虽然只是初步估计，但我敢说它至少已制成5万年之久！”

宇宙的变星——脉冲星

在恒星世界中，有很多是人们未知的天体和奇特的天体。脉冲星就是其中之一。

人们最早认为恒星是永远不变的，其实，有些恒星也很“调皮”，变化多端。于是，人们就给那些喜欢变化的恒星起了个专门的名字，叫“变星”。

脉冲星，就是变星的一种。1967年，女研究生的贝尔发现狐狸星座有一颗星发出一种周期性的电波。后来，把这种不断地发出电磁脉冲信号的未知天体命名为脉冲星。

脉冲星发射的射电脉冲的周期性非常有规律。一开始，人们对此很困惑，甚至曾想到这可能是外星人在向我们发电报联系。

脉冲星是20世纪60年代天文的四大发现之一。至今，脉冲星已被我们找到了不少于1620多颗，并且已得知它们就是高速自转着的中子星。

脉冲星的一般符号是PSR。例如，第一个脉冲星就记为PSR1919+21。1919表示这个脉冲星的赤经是19小时19分；+21表示脉冲星的赤纬是北纬21度。

双脉冲星 PSRJ0737-3039A/B的发现，让人们欣喜若狂。它是由两个脉冲星形成的双星系统。

科学表对PSRJ0737-3039A进行计算以后，预言它的脉冲轮廓形状会发生较快的演化，甚至预言在2020年左右，它的光束会由于轴线进动而从我们的视线中消失，但是，仔细的观测结果显示，预期的脉冲轮廓形状根本就没有发生变化。

宇宙的“四大天王”

在星空中地球公转轨道投影上的“黄道”，有4颗明亮的1等星，而且它们彼此间的相隔也大致差不多，基本上可以作为一年中四个季节的代表星，所以人们习惯把它们称为“四大天王”。

这4星分别是：狮子α、天蝎α、南鱼α和金牛α。

按照西方星座的划分，轩辕十四属于狮子座，称为狮子座α星。按我国古代星座来划分，轩辕十四则隶属轩辕星座。轩辕星座由17颗星组成，狮子座α星正是其中最亮的星，即主星。狮子座α星是一颗白色亮星，在亮星表上排名第21，距地球约84光年，在地球上看它位于狮子的心脏位置。

天蝎座从α星开始一直到长长的蝎尾都沉浸在茫茫银河里。α星恰恰位于蝎子的胸部，因而西方称它是“天蝎之心”。有趣的是，在我国古代，正好把天蝎座α星划在二十八宿的心宿里，叫做“心宿二”。

南鱼座α星又叫北落师门，是南鱼座的主星，全天第18亮星，视星等1.16等，绝对星等2.03等，距离22光年。北落师门给人以一种湿润的感觉，是颗A3V型白色主序星。

在猎户座西北方不远的天区，有一颗非常亮的0.86m星（在全天亮星中排第十三位），它就是金牛座α星，我国古代称它为毕宿五。金牛α出现在冬夜中，距离我们68光年，半径也比太阳大46倍，从它发出的光呈橘红色可知，其表面温度也只有3000度左右。金牛座中最引人注目的天体，是肉眼见不到的“蟹状星云”。

宇宙的“黑色骑士”

1961年，在巴黎天文观测台工作的法国学者雅克·瓦莱发现了一颗运行方向与其他卫星相反的地球卫星，这颗来历不明的卫星被命名为“黑色骑士”。随后，世界上有许多天文学家按瓦莱提供的精确数据，也发现了这颗环绕地球逆向旋转的独特卫星。

1981年前苏联的一家天文台也证实了“黑色骑士”的存在，具体特征如下：它在地球高空的轨道上，循着极大的椭圆轨道运行，体积甚小，十分耀眼，像是个金属球体。

法国学者亚历山大·洛吉尔认为：“黑色骑士”可以用与众不同的方式绕地球运行，表明它能够改变重力的影响，而这只有作为外星来客的UFO（不明飞行物体）才能做到，因此这颗被称作“黑色骑士”的奇特卫星可能与UFO具有联系。

宇宙的外星太空船残骸

前苏联科学家在60年代初期，首次发现一个离地球达2000公里的特殊太空残骸。经多年研究后，他们才确信那是一艘由于内部爆炸而变成10块碎片的外星太空船的残骸。

莫斯科大学天体物理学家玻希克教授使用精密电脑追踪这10片破损残骸的轨道，发现它们原先是一个整体。据推算它们最早是在同一天——1955年12月18日——从同一个地点分离，显然这是一次强力爆炸所致。他说：“我们确信这些物体不是从地球上发射的，因为前苏联在大约2年之后——1957年10月——才将第一枚人造卫星射入太空。”

著名的前苏联天体物理研究者克萨耶夫说：“其中两个最大片的残骸直径约为30米，人们可以假定这艘太空船至少长60米、宽30米；从残骸上看，它外面有一些小型圆顶，装设望远镜，碟形无线以供通信之用，此外，它还有舷窗供探视使用。”

就在前苏联人宣布他们发现地外太空飞船残骸的10年，一位美国天文学家约翰·巴哥贝发表文章指出，有10块不明残片像10个小月亮似的围绕地球运行；这位天文学家认为，它们来自一个分裂的庞大母体，而这个不明物体分裂的时间就是1955年12月18日。

哪些太空残骸的主人到底是谁呢？这还是一个谜团。

太阳系的环形山

1959年，苏联发射了“月球3号”探测器飞到月球，它在距月球背面地表6万公里的高空拍下了照片。1964年，美国的“徘徊者7号”也发回了4000多张月球照片。从这些照片上可见，月球背面和正面都有环形山，背面的环形山不但数量多，而且面积大，有些环形山排成一串，绵延几百公里。最大的环形山是贝利环形山，直径达295公里。

1965年，美国“水手4号”探测器发现了火星上的环形山；1974年，“水手10号”发现了水星表面星罗棋布地排列着众多的环形山。这些重要发现极大地引起了人们对环形山的观测兴趣，不久，人们又在太阳系的许多其他行星上也发现了环形山。

地球上已知的环形山有几十个，主要分布在加拿大和澳大利亚，它们的直径大者100多公里，小者几公里，最有名的是美国亚利桑那州的亚利桑那陨石坑。

关于环形山的成因，长期以来科学家们一直争论不休，并提出了形形色色的假说，如潮汐说、气泡说、漩涡说、火山说和撞击说。其中最有影响的是火山喷发说和陨星撞击说。以月球为例，它的一些环形山是与火山活动有关，虽然月球火山活动早已停止。

另有证据表明，在40亿年前左右，月球曾受到大规模陨石袭击。

据估计，月球环形山中83%与陨星轰击有关，17%与火山活动有关。但太阳系内其他环形山的成因却没有月球明显。因此科学家们一方面要继续观测，一方面又要对太阳系内各行星和卫星之间进行比较研究，所以太阳系环形山之谜解开的日子还有待时日。