星空奧秘知多少

王貞虎

浩瀚星空，擁有無盡的奧秘。憑人類的肉眼，眼中出現的只是一個“黑洞”。但天文學家經過不懈的努力，依然發現神秘星空的許多“蛛絲馬跡”。

星夜的探戈

到了夜晚，駐足在深山野外，抬頭仰望夜空，最令人驚嘆的就是滿天的星星。每顆星星就像孤獨的發光體，此起彼伏地閃耀著。

星星真的如此孤獨？根據天文學家的觀測發現，天上的星星大多是以雙星的形態出現。所謂“雙星”，是指兩顆星星彼此靠近，通過兩者之間的萬有引力相互環繞，就像跳著探戈的舞者，彼此牽連、舞動在一起。

單顆星的誕生理論比較容易想象，散布在宇宙中的分子云氣受到萬有引力的作用而收縮，經過一連串的塌縮過程，先形成盤狀的氣體云（稱之吸積盤），云氣沿著氣體盤以螺旋狀的方式流到中心，逐漸增加中央星體的質量，接著會從中央區域沿著垂直氣體盤的方向噴發多余的云氣（稱之噴流），使中央的恒星像孵蛋一樣，破殼而出，展露光芒。

那雙星又是如何誕生的呢？通常有兩種說法：一種是先各自形成單獨的恒星，偶然相遇，進而攪和在一起，就像在舞池當中，來自不同地區的舞者先是各自跳著自由舞步，由于彼此魅力而擄獲在一起，跳起了探戈；另一種是它們根本就是一對探戈舞者。如果是前一種捕獲的說法，各自誕生的恒星會有各自獨立的氣體盤和噴流，由于是偶然相遇而繞在一起，二者的氣體盤和噴流會不搭調，但如果是從同一個分子云的大型母氣體盤經過碎裂而各自形成，二者各自的氣體盤會共平面，噴流的方向也會相同。利用這種方式和觀測相互驗證，就可以判斷到底是捕獲模型還是碎裂模型比較正確。

外星細菌

最大的天文災難就是空中掉下隕石來。雖說隕石并沒有侏羅紀恐龍滅絕的威力，但也不只是簡單的撞擊破壞。2006年一顆落在秘魯的隕石在地表撞出直徑20 公尺的坑洞，根據當地人的說法，撞擊位置彌漫了疑似有毒的氣體，數百人因此感到惡心、嘔吐，但無人傷亡。科學家分析，該氣體很可能不是來自隕石。

外太空的隕石和彗星掉到地球是常有的事，但是將這些外來物當成地球生命的起源，就是一件大事。有一種“胚種說”就認為從外太空掉落到地球的細菌才是我們的老祖先，這種說法主要由諾貝爾物理獎得主霍耶和他的學生維克蘭姆辛格所提出。

如果胚種說是真的，應該有哪些證據存在？胚種說認為從外太空來的細菌（或者是某種微生物）在38億年前跟著彗星掉到地球，成為地球的第一批生命，存活下來的細菌經過演化，形成了地球多樣化的生命。因此我們首先要檢驗是否真有細菌可以從外太空掉到地球。1999年獅子座流星雨的觀測光譜中，就出現了疑似細菌受到流星雨加熱后所產生的光譜線。

2000年11月，印度科學家利用高空氣球，在高度為16千米的空氣中采集到不知名的微生物，但科學家懷疑16千米屬于大氣對流層的范圍，地表的細菌可以通過大氣對流跑到這個高度。2001年1月，印度又采集到高度41千米的細菌，這個高度遠超過對流層，雖仍有科學家存疑，但細菌來自外太空的可能性已經增加不少。

假設細菌有可能掉進地球，那細菌有可能在又冷又缺乏空氣的外太空生存嗎？它是否有可能不被紫外線殺死呢？2000年10月的美國《自然》雜志報道，細菌在新墨西哥州的結晶鹽內冬眠了二億五千萬年，然后又蘇醒了過來，這證明細菌可以在極其惡劣的環境中存活。而如果細菌可以躲在彗星里面，就可以躲過紫外線的襲擊，這些證據又增強了胚種說的可信度。

但相較于其他科學理論，胚種說的證據仍顯不足。即便有外太空來的細菌，又如何證明它就是地球生命的起源？此外，將地球生命起源推給外太空細菌，那外太空細菌又是如何產生的呢？更多的科學研究仍需繼續進行，但可以明確知道，秘魯發現的隕石坑和細菌無關，要解答隕石坑難聞氣味的來源，應該調查隕石掉落地點的地質環境，想想這丁點的細菌怎么可能這么快產生難聞的氣味，造成數百人的嘔吐。

鑿壁借不到光

漢代《西京雜記》一書大多敘述西漢的傳聞軼事，其中一則說到，漢代東海人匡衡家貧，勤學而無燭。鄰舍有燭而不逮，衡乃穿壁引其光，以書映光而讀之。此光若是星光，又當如何？

宇宙雖有數不盡的星星，但星星有明有暗，受限于人類肉眼的能力，我們只能看到6000多顆星星。再加上受到現今的光害影響，在都市的夜空，是很難看到這樣數目的星星的。

早在公元前120多年，希臘天文學家希帕克斯就對這6000多顆星星的亮度做了排名。他按照肉眼的感覺，共分了6等，最亮的為1等星，最暗的為6等星。視星等數越大，星星反而越暗。現在大型的光學望遠鏡可以看到25等的暗星，比1等星亮的視星等數則是等于零或小于零的負數。

1850年，英國天文學家普森用儀器測量了星星的亮度，他發現視星等數相差5等的星星，亮度相差了100倍，所以每相差一等，亮度相差約2.512倍。也就是說，1等星比2等 星亮2.512倍，但比3等星亮6.31倍，肉眼對亮度的變化是以等比級數增加，而不是等差級數。月亮在滿月的時候是-12.73等，太陽的視星等是-26.74，但太陽不是比月亮亮了兩倍多，而是2.512 的（26.74-12.73）次方倍，實際上約40多萬倍。

星星距離我們有遠有近，肉眼看到的亮度不是星星真正的亮度。肉眼看到的稱作視星等，之前所談的都是視星等，真正的亮度指的是星星發光的程度，稱作絕對星等。絕對星等是將星星都放在相同距離位置（離地球約32.6光年）的視星等數，如此一來，便可以忽略距離所造成的亮度差異。以天狼星為例，視星等為-1.45，肉眼看到的太陽的亮度是天狼星的130多億倍，但天狼星的絕對星等是1.4，太陽則是4.74，天狼星真正的亮度是太陽的21.7倍。

6000多顆的星星還算不少，匡衡到底有沒有可能用星光來閱讀？星星數量在亮度的分布是不均勻的，比3等星亮的不到200顆，比4等星亮的不到600顆。如果將天上的星星亮度都集中在一顆，它的視星等只有-5，只比金星亮一點，比滿月暗1500倍。此外，6000多顆星星是分布在整個天空，住在北半球的人沒辦法看到南半球的星星，因此站在地球的任一位置，大約只能看到3000多顆星星，剛才計算的亮度還要再打個對折。了解了夜空星光的亮度，如果有人說漢朝匡衡鑿壁借光的光是星光，你可以輕易地反駁他的論點。