宇宙中有千百億個星球,人類已知的星系就有800億個,甚至不止。宇宙還在不斷膨脹,不斷擴(kuò)大。而因為哈勃空間望遠(yuǎn)鏡并沒有看到宇宙的邊緣,所以廣闊無垠的宇宙中的星系多到數(shù)不勝數(shù)。在20世紀(jì)初,傳統(tǒng)科學(xué)認(rèn)為宇宙(指整個星系)是完全靜止的,永恒不變的。
然而在1929年一切都改變了。在洛杉磯的威爾遜天文臺,美國天文學(xué)家埃德溫·哈勃(E.P.Hubble,1889—1953)發(fā)現(xiàn)星系并非靜止不動。它們不但在移動,還在以難以置信的速度飛離地球。這是第一個關(guān)于宇宙大爆炸的實證。
星云是恒星的搖籃。宇宙初期有數(shù)百億個塵埃星云,如馬頭星云、鷹狀星云、草帽星云等。2004年天文學(xué)家曾發(fā)射“斯皮策”紅外太空望遠(yuǎn)鏡,觀測新恒星的誕生過程。宇宙早期太空中彌漫著無數(shù)的氫氣團(tuán),物質(zhì)密度大的地方其溫度就高,密度小的地方溫度就低。冷熱氫氣團(tuán)久而久之就形成旋渦,而且是越轉(zhuǎn)越快。
在引力的作用下,氫氣團(tuán)的密度越來越高,吸入氣團(tuán)內(nèi)的物質(zhì)越來越多,大約經(jīng)過50萬年的漫長過程,氣團(tuán)中心的溫度達(dá)到了1500萬℃,氫氣原子之間發(fā)生聚合變成氦,釋放巨大的能量而且發(fā)光,就這樣氫原子在引力作用下升溫、高壓和極大密度下,發(fā)生核聚變反應(yīng),釋放巨大無比的聚變能,從而誕生了宇宙的第一顆恒星,質(zhì)量越大的恒星聚變速度越大越快。宇宙從恒星誕生的那天起開始從黑暗走向光明,而且越來越璀璨奪目。宇宙中有數(shù)十億、百億、千億、千萬億顆恒星,直至形成現(xiàn)在的宇宙。
通過觀察星系的運動,哈勃令人信服地證明了宇宙是不斷地膨脹的。從理論上講,一個不斷膨脹的宇宙肯定是由一個單一的點開始的。通過測量宇宙的膨脹速度,天文學(xué)家們逆算出宇宙是何時產(chǎn)生的——137億年前!
在研究宇宙運行中,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)宇宙中存在一個超大質(zhì)量,任何星球遇上都會被吸進(jìn)去的特殊天體——黑洞。而在黑動附近的星球都會圍繞著黑洞運行。那么黑洞是什么,黑洞又是怎么形成的呢?
黑洞是由質(zhì)量足夠大的恒星在核聚變反應(yīng)的燃料耗盡而死亡后,發(fā)生引力坍縮產(chǎn)生的。黑洞的質(zhì)量極其巨大,而體積卻十分微小,它產(chǎn)生的引力場極為強(qiáng)勁,以至于任何物質(zhì)和輻射在進(jìn)入到黑洞的一個事件臨界)內(nèi),便再無法逃脫,甚至目前已知的傳播速度最快的光也逃逸不出。
黑洞具有強(qiáng)大的吸力,任何時空,宇宙事物只要進(jìn)入黑洞就會被一股強(qiáng)大的引力力吸入黑洞中。黑洞在宇宙中不止一個,由于黑洞是由一些恒星“滅亡”后所形成的死星,它的質(zhì)量極大,密度極大。人們無法直接觀察到它,因為黑洞里是彎曲的時空,任何經(jīng)過黑洞附近的光都會偏離,使得任何儀器和光都無法靠近它。
天文學(xué)家安德里亞蓋茨教授(AndreaChez)啟動夏威夷莫納克亞山的凱克望遠(yuǎn)鏡追蹤到銀河系中心的恒星拍攝了數(shù)千張照片。這些照片揭示了一個驚人的事實:銀河系中心的恒星以數(shù)百萬公里的時速高速移動??雌饋砭拖窭@著隱形太陽(一個神秘的區(qū)域)高速旋轉(zhuǎn)的微小行星,但它們并非行星而是恒星。一定有非同尋常的引力牽引著這些巨星沿著如此靠近中心的軌道高速轉(zhuǎn)動。
宇宙中只有一種物體具有如此巨大的牽引力,那就是超大質(zhì)量的黑洞!——銀河系中心存在一個質(zhì)量為太陽400萬倍的超大黑洞(它離地球27000光年)!這是一個重大發(fā)現(xiàn):銀河系中的萬物包括我們的太陽都在圍繞一個超大質(zhì)量的黑洞運行!
宇宙中存在無數(shù)的黑洞,而每個星系中間都有黑洞,并且附近的星體都圍繞著黑洞運行。黑洞的大小不一。星系越大,星系中心的黑洞越大。仙女座星系黑洞比太陽大1.4億倍。M87黑洞是太陽的200億倍。早期宇宙,第一批出現(xiàn)的恒星質(zhì)量都比太陽質(zhì)量大的多,都是超級恒星,當(dāng)這些超大恒星消亡時往往引發(fā)超新星爆炸,出現(xiàn)一系列大小不一的黑洞。
這些黑洞互相碰撞形成更大的黑洞,當(dāng)塵埃、恒星、星團(tuán)、星系都被黑洞吸收時,黑洞軸心兩面將噴射高能粒子流,其寬度比太陽直徑大20倍。高能粒子流,天文學(xué)稱類星體,類星體是宇宙中的重要天體,有證據(jù)說明類星體是產(chǎn)生星系的溫床。
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