太空動物明星榜:美麗的“白天鵝”
我們在本欄目中已經給同學們介紹過金牛、大熊、小熊和獅子,它們都是一些兇悍、威猛的大野獸。本期太空動物明星榜的主人公不再是那些大動物,而是一只美麗的白天鵝。人們常愛說“丑小鴨變成了白天鵝”,表明白天鵝是多么招人喜愛。那么,太空中的白天鵝是否也有同樣的魅力呢?
在古代希臘神話中,美麗的白天鵝是天神宙斯的化身。傳說宙斯是一個多情之神,常常到各處拈花惹草。有一次,宙斯看到斯巴達國王的王妃莉達美貌出眾,又迷戀上了。他害怕神后赫拉找他的麻煩,又擔心莉達不會接受他的誘惑,于是變形為一只白天鵝,然后去接近莉達。
這一天,莉達帶著侍女正在一個景色優美的小島上嬉戲玩耍,忽然看見有一只白天鵝從云朵中飛下來,落到了她的跟前。這只天鵝一身雪白的羽毛,一塵不染,那樣子實在是太美麗太可愛了。莉達情不自禁地伸手去撫摸它,而它也毫不懼怕,對莉達百依百順。于是莉達干脆把這只美麗的天鵝摟在自己的懷里。莉達對白天鵝愛不釋手,心中充滿了快樂,抱著天鵝不知不覺地進入了夢鄉。
等莉達醒來以后,白天鵝才戀戀不舍地展翅飛走了。回到王宮以后不久,莉達發現自己懷孕了。后來,莉達生下了兩個巨大的蛋。其中一個蛋中誕生了一對雙胞胎兄弟,他們是日后成為雙子座的希臘的一對大英雄;另外一個蛋中誕生了一對雙胞胎姐妹,她們中的一個就是引發了特洛伊戰爭的絕世美女海倫。
宙斯為了紀念自己的這次浪漫經歷,就將他化身的白天鵝變為一個星座,永遠留在天上。
夏季是觀看天鵝座的最佳時間。那么,在豐富多彩的夏夜星空中,怎樣才能找到天鵝座呢?夏夜星空最重要的特點是有一條發出淡淡白光的銀河橫跨天空。順著銀河看,很容易找到分處銀河兩邊的牛郎星和織女星,這是夏夜星空中最亮的兩顆星。牛郎星在銀河的東岸,織女星在銀河的西岸,兩星隔著銀河遙遙相望。再順著銀河往北看,距織女星不遠處還有一顆很亮的星沉浸在銀河中,它和織女星、牛郎星組成了一個巨大的直角三角形。這顆星就是天鵝座最亮的星——天鵝座α星,中國星名叫天津四。天津四是顆1等的巨星,距離我們約1750光年,半徑比太陽至少大100倍,放出的能量是太陽的60000多倍。
從天鵝座α出發,經過γ到β成一條直線。從天鵝座δ出發,經過γ到ε,也成一條直線。兩條直線相交于γ星,形成了一個大的“十”字形,在夜空中很醒目。人們把這個大十字想象成一只伸著長頸展開雙翅翱翔在銀河中的美麗的白天鵝。α星是天鵝的尾巴,β星是它的頭部,γ星是它的胸部,而ε星和ζ星以及δ星和κ星是它強勁有力的兩只大翅膀。
美麗的天鵝座近些年來受到現代天文學家的格外重視,因為他們發現那里有一個最有希望的黑洞候選者——天鵝座X-1。天鵝座X-1位于天鵝頸部的η星附近。天鵝座X-1是一個很特殊的雙星,主星與伴星的繞轉周期為5.6天。主星是一顆亮度為9等的藍色超巨星,是一顆普通恒星,伴星在光學波段看不見,但卻發出很強的X射線輻射。根據伴星所發射的X射線輻射的特征,以及算出它的質量遠遠超過中子星和白矮星等一些事實,天文學家猜測天鵝座X-1的X射線輻射是由于黑洞吸積周圍物質造成的結果。因此天鵝座X-1成為第一個被公認的、同時也是最有希望的黑洞候選者。
黑洞是一種體積小、密度大、引力也大的性質非常奇特的天體。它能夠將周圍的物質吸進去,但卻不允許任何物質跑出來。黑洞是大質量恒星晚期演化的產物,是對宇宙演化的研究具有舉足輕重地位的天體。黑洞研究的興起源于愛因斯坦的廣義相對論,時至今日,黑洞的理論已經很詳盡,但仍然還是紙上談兵,因為盡管已經采用了各種觀測手段花了很大力氣搜尋黑洞,可惜始終都未曾發現過黑洞。雖然目前已有很多關于發現黑洞的報道,但準確地說找到的只是黑洞候選者。
發現和確認黑洞的困難在于黑洞不發光,我們不可能直接觀測到它。黑洞雖然不發光,但是它與外部世界的聯系并沒有完全割斷,它可以通過引力場作用于其他物體上,受到作用的物體會有一些特征表現出來。根據這些特征,我們就可以間接地尋找到黑洞。天文學家致力于在雙星系統中發現黑洞就是這個緣故,他們說:“舞臺上穿著黑色衣服的男孩拉著穿白色衣裙的女孩跳舞。當燈光變暗時,你只能看見女孩,而看不見男孩。女孩代表正常恒星,而男孩則代表黑洞。你看不到男孩,但女孩的環繞使你堅信,有種力量維持她在軌道上運轉。由此你就能推測出男孩,也就是黑洞的存在。”
黑洞具有極強的吸引力,會將周圍的所有物質都拉過來。當周圍物質源源不斷地被拉入黑洞的過程中,就會發射出強烈的X射線輻射。但并不是所有發射X射線的天體都是黑洞,因為還有其他類型的天體也會發出很強的X射線,所以天鵝座X-1至今仍然還是黑洞候選者。
天鵝座有許多美麗的星團和星云,其中北美洲星云和網狀星云最有特色。
北美洲星云是一個巨大的氣體星云,位于天鵝的尾部。由于它的形狀與我們地球上北美洲大陸的形狀太相像了,因此得到此名。北美洲星云在NGC星表中排名7000,因此也叫NGC7000。它距離我們2000光年,視星等為6等,在天氣晴朗并沒有燈光污染的情況下,視力好的人不用望遠鏡勉強能夠看見它。北美洲星云在天空中占據的范圍大約有4個滿月那么大。
北美洲星云由于頗具特色的外形、艷麗的色彩和足夠的亮度等優越條件,獲得眾多業余天體攝影家的青睞。許多人從自己拍攝北美洲星云的過程中得到了與大自然親近的感受。
在天鵝的右翅、天鵝座ζ星以西的地方,有兩個相距很近的網狀星云,一個是NGC6960,另一個是NGC6992。在大望遠鏡拍攝的照片上,它們就像輕紗一樣飄浮在繁星點點的銀河背景上,簡直美極了。因此人們又將它們叫做面紗星云或者是帷幕星云。它距離我們大約1600光年左右,視星等為7.5~9等,最亮的部分是NGC6992。
這兩個網狀星云是超新星爆發后遺留下來的產物,叫做超新星遺跡。大質量恒星演化到晚期,會變成非常明亮的超新星。這是宇宙中一種極為壯觀的天象,天文學上叫做超新星爆發。超新星爆發時拋出大量氣體以極高的速度向四周擴散,就形成了我們今天看到的超新星遺跡。它是天文學家研究恒星演化的重要的活樣本。
來源|《少年科學畫報》