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第10章 不可不知——古老的宇宙奥秘(3)

8.河外星系探谜

在广袤无垠、浩瀚辽阔的宇宙海洋中,肉眼所见的天体,绝大多数是银河系的成员,那么,银河系就是通常所说的宇宙吗?远远不是!在宇宙中存在着数以亿计的星系,我们的银河系只是一个普通的星系,银河系以外的星系称为河外星系,简称星系,因此,银河系并不是宇宙,它只是宇宙海洋中的一个小岛,是无限宇宙中的很小的一部分。

据天文学家估计,在银河系以外约有上千亿个河外星系,每个星系都由数万乃至数千万颗恒星组成。河外星系有的是两个结成一对,多的则几百以至几千个星系聚成一团。现在观测到的星系团已有一万多个,最远的星系团距离银河系约70亿光年。

河外星系的外形和结构多种多样。1926年,哈勃按星系的形态,把星系分为椭圆星系、旋涡星系和不规则星系三大类。后来又细分为椭圆、透镜、旋涡、棒旋和不规则星系五个类型。各类星系中,距离银河系较近的星系有麦哲伦云星系和仙女座星系。

麦哲伦云星系

包括大麦哲伦云和小麦哲伦云两个星系,它们是银河系的两个伴星,也是离银河系最近的星系,距离银河系为16万和19万光年。它们在北纬20度以南的地区升出地平面,是南大银河附近两个肉眼清晰可见的云雾状天体。

麦哲伦云星系是由阿拉伯人和葡萄牙人首先发现的。1521年,葡萄牙著名航海家麦哲伦在环球航行时,第一次对它们作了精确描述,后来就以他的名字命名。1912年,美国天文学家勒维特发现小麦哲伦云的造父变星的周光关系,赫茨普龙和沙普利随即测定了小麦哲伦云的距离,成为最早确定的河外星系。

两星云之间虽存在着微弱的联系,但它们自成一个系统。大哲伦云星系从前离我们可能更近一些,大约在五亿年前,它也许恰好挨着我们的银河系,距离银心只有6.5万光年。

大麦哲伦云星系属棒旋星系或不规则星系,质量为银河星系的1/20。小麦哲伦云星系属不规则星系或不规则棒旋星系,质量只及银河系的1/100。麦哲伦云星系中的气体含量丰富,中性氢质量分别占它们总质量的9%和32%,都比银河系大得多。但它们的星际尘埃含量却比银河系少,而年轻的星族I的天体则很多,有大量的高光度O-B型星;此外,还观测到新星、超新星遗迹,X射线双星等天体。射电资料表明,大小麦哲伦云星系有一个共同的氢云包层;两云之间的中性氢纤维状结构,一直伸展到南银极天区,横跨半个天球,称为麦哲伦气流。它们和银河系有物理联系,三者构成一个三重星系。

由于麦哲伦云星系距离我们太遥远,对它们的范围现在还没有一个精确的数字。估计大麦哲伦云星系的直径可能达到4万光年,接近银河系的一半。麦哲伦云星系的恒星分布密度比银河系低得多。大麦哲伦云星系的恒星总数可能不超过50—100亿个;小麦哲伦云星系则只10—20亿个。两星系的恒星数量加在一起,只及银河系的1/10。因此,有人把它们说成是银河系的两个卫星。

仙女座星系

又称仙女座大星云。它用肉眼可以看见,亮度为4度,看上去像是一颗暗弱、模糊的星系。

仙女座星系是位于仙女星座的巨型旋涡星系,肉眼看去状如暗弱的椭圆小光斑。1786年确认为银河系之外的恒星系统。现在测定它的距离为220万光年(670千秒差距)。直径是16万光年(50秒差距),为银河系的一倍,是本星系群中最大的一个。近年来发现,仙女座星系成员的重元素含量从外围向中心逐渐增加。1914年探知它有自转运动。

仙女星系中心有一个类星核心,直径只有25光年(8秒差距),质量相当于107个太阳,即一立方秒差距内聚集1500个恒星。类星核心的红外辐射很强,约等于银河系整个核心区的辐射。但那里的射电却只有银河射电的1/20。仙女星系有两个矮伴星系——NGC221(M32)和NGC205,按形态分类分别为E2和E5。在本星系群中,仙女星系还和其他星系构成所谓仙女星系次群。

旋涡星系

又叫旋涡星云,是旋涡形状的河外星系。旋涡星系的中心区为透镜状,周围围绕着扁平的圆盘。从隆起的核心球两端延伸出若干条螺线状旋臂,迭回在星系盘上。旋涡星系可以分正常旋涡星系和棒旋星系两种。按哈勃分类,正常旋涡星系又分为a、b、c三种次型;S型中心区大,稀疏地分布着紧卷旋臂;S型中心区较小,旋臂较大并较伸展;S型中心区为小亮核,旋臂大而松弛。除了旋臂上集聚高光度O、B型星和超巨星、电离氢区外,同时还有大量的尘埃和气体分布在星盘上,从侧面看去,在主平面上呈现为一条窄的尘埃带,有明显的消光现象。旋涡星系通常有一个笼罩整体的、结构稀疏的晕,叫做星系晕。其中主要的星族Ⅱ天体,其典型代表是球状星团。

一个中等质量的旋涡星系往往有100—300个球星团,不均匀地散布在星系盘周围空间。再往外,可能还有更稀疏的气体球,称为星系冕。

其他星系

河外星系除上述几种星系外,还发现有大量各种类型的星系。天文学家估计,在最先进的仪器所观测到的这一部分宇宙里,星系的总数可能高达一千亿个之多。不久以前,美国天文学家宣布发现了迄今为止最大的发光结构——一道由星系组成的长至少有5亿光年、宽约2亿光年、厚约1500光年、距地球2—3亿光年的“宇宙长城”。这座巨大的“宇宙长城”实际是一个巨大的河外星系。

随着太空时代的到来,人们对太空星系越来越感兴趣。如今世界各地已有数百种天文杂志和数千个大大小小的天文学会社团,仅西欧就有数十万业余天文爱好者。世界各国为使自己在开发利用宇宙空间的宏伟事业中处于有利地位,更是加紧探索宇宙中的奥秘。

9.宇宙中还有别的智慧生物吗?

20世纪的地球居民,并不是宇宙中唯一的智慧生物——这个说法能令人信服吗?

毫无疑问,和地球类似的行星是存在的。有类似的混合大气,有类似的引力,有类似的植物,甚至可能有类似的动物。然而,其他的行星非要有类似地球的条件才能维持生命吗?

实际上,生命只能在类似地球的行星上存在和发展的假设是站不住脚的。以往人们认为被放射物污染的水中是不会有任何微生物的,但是实际上有几种细菌可以在核反应堆周围的足以让多种微生物致死的水中存活。

有两位科学家把一种蠓在高温下烤了几个小时后,马上放进液氦中(液氦的温度低得和太空中一样)。经过强辐照后,他们把这些试验品再放回到正常的生活环境中。这些昆虫又恢复了活力,并且繁殖出了完全“健康”的后代。

这无非是举出了极端的例子。也许我们的后代将会在宇宙中发现连做梦也没有想到过的各种生命,发现我们在宇宙中不是唯一的,也不是历史最悠久的智慧生物。

最近,日本著名的宇航学教授佐贯亦男与地外生命学专家大岛太郎发表了有关地外生命的对话,论点新颖,妙趣横生。

科学家能够提出地球外有生命,甚至推测存在着比我们更聪明的外星人,是很了不起的。因为有些人会用地球上生命形成与存在的传统理论来衡量外星球,忘却了他们之间在地理条件和自然环境上的不同。

科学家希柯勒教授在实验室里创造了一种与地球环境截然不同的木星环境,在这样的环境条件下成功地培养了细菌与蛾类,从而证明生命并不是地球的“专利品”。我们地球上的所有生物也不是按照同一个模式生活的。氧是生物进行新陈代谢的重要条件,但是有一种厌氧细菌,就不需要氧,有了一定的氧反而会中毒死亡。

高温可以消毒,会使生命死亡,但海底有一种栖息在MOT条件下的细菌,温度不髙反而会死亡。据估计,地球上不遵守生命理论而存在的生物有好几千种,只是我们没有全部发现而已。

有些人妄断地球的环境是完美无缺的,什么只有一个大气压,温度、湿度正常……其实,这些标准是地球人自定的。事实上,地球上的各种生命不一定都生活在“自由王国”之中,它们必须受到各种限制。我们不应该以地球上生命存在的条件去硬套外星球,各个星球有自己的具体条件。

于是,在生命理论的研究领域中,行星生物学应运而生了。它主要研究地外各种行星的自然条件,是否存在适宜于这些环境条件的生物,地球生物是否可以移居到地外行星上去,以及发现行星生物的新方法。因为生物往往具有一种隐蔽的本能,即使存在也不一定能轻易被发现。例如地球空间中存在着许多微生物,但又有谁能用眼睛去发现它们呢?目前,对火星、金星、木星等的探查工作刚刚开始,断言这些星球上不存在任何生命,似乎为时过早。

随着人类对自然界认识的深化及当代科学技术的飞速发展,人们提出在地球以外的星体上存在生命甚至高级文明社会的问题不足为怪。科学家们为好奇心所驱使,极力想探索出个究竟来,于是在二十多年前就产生了寻找“地外文明”的科学探讨方向。

外星人的传闻日益增多,不管男女老幼,对此都很感兴趣。除了我们地球的人类之外,其他天体上到底有无类似人的生命?这个问题已成为当代科学的第一大谜。

为解开此谜,1987年10月,世界上有69位著名科学家联合发出呼吁,要求对外星智慧生物进行世界性的探索。

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