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第四节 群星闪耀(3/25)

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如果它是一颗褐矮星的话,那么它将无法进行核反应,以致表面很冷,再加上身处远离太阳的黑暗边缘,无法受到多少太阳光的照射,也不会有任何光线反射出来,所以在冥王星发现后至今也没观测到它的存在。

还有部分科学家将包括恐龙灭绝在内的地球物种灭绝都归咎于伴星:这颗潜伏在黑暗之处的太阳伴星运行速度十分缓慢,每隔3000万年会定时冲入彗星密集的奥特星云中,巨大的引力会将奥特星云中的一些彗星“拽”出来送往近日轨道,其中一些彗星雨则会撞击地球大规模灭绝物种。所以,地球上的物种大约每3000万年就会灭绝一次,这个灭绝周期之所以像时钟一样精确,正是因为这颗伴星每隔3000万年就会带来灭顶之灾。

美国宇航局新一代的红外线太空望远镜一旦升空,将可以捕捉到伴星身影,验证这个猜测是否正确。

这颗潜伏的太阳伴星或许是红矮星,或许是一个失败的褐矮星,但是要找到它、证实它,实在是一件困难的事,人们期望着科学家们早日解开这个宇宙之谜。

2、星协和变星

比多星系统中的恒星数量更多的是星协。

1947年,苏联天文学家阿姆巴楚米扬发现某些年轻的高温度大质量恒星在宇宙中的分布存在集结现象,他认为这不是偶然的投影结果,而是一种互相之间有物理联系的恒星小团体,于是他把这些起源相同、物理特性相似、聚集在空间一定区域内的很稀疏的恒星集团命名为星协。

比起多星系统这样的基层家庭单位,“星协”可以很形象的比喻为“新手村”,它们最突出的特点就是年轻,而且全都是一种同类恒星,按照成员性质可以分为两大类,第一类是由高质量高光度的年轻蓝巨星组成的OB星协——O和B指的是恒星光度,这些恒星是宇宙间最亮的恒星,还是非常年轻的恒星;第二类叫做变星T星协——T型星是指新生的年轻“准恒星”,光变还不规则,常与星云混杂在一起,处于引力收缩时期的主星序前恒星。

星协的发现,让我们明白银河系里恒星的年龄是不同的,并且能成群地产生,这些新形成的年轻恒星团队,整体上充满活力,其年龄仅仅能以百万年来计算,也正因为年轻,OB星协和T星协这两大类星协的结构很不稳定,不少成员会随着空间的膨胀而脱离“新手村”。

本书中经常接触到变星,比如一开始的量天尺——造父变星,还有现在的变星T星协,看起来也是天文学上一个常用概念,下面,我们就再来了解一下变星到底是什么意思。

宇宙中概念越简单的星体研究起来就越复杂,变星也是如此,它的概念简单到可以一句话就交待清楚:凡是亮度有变化的恒星都叫做变星。

变星是一个总括性的称呼,它是从无数恒星中挑选出一些亮度会“变”的恒星来,是一个含糊的统称。既然是统称它就肯定有分类,而变星的分类是很复杂的,根据不同的标准可以分成许多种不同体系,涉及到恒星演化的各个阶段,也就使变星的研究错综复杂,千头万绪。

现在,我们只了解一种最基本、最重要、最典型的分类——按光变的起源和特征将其划分为3大类:食变星、脉动变星和爆发变星。

食变星都是双星系统,从望远镜里看去,主星和伴星有规律的相互绕转,也就有规律的发生“日食”现象,导致忽明忽暗,亮度发生起伏,如同冲着我们眨眼睛一样。大陵五双星是其中最具代表性的一个食变星,研究它们就可以准确知道恒星质量、大小等关键物理量。

脉动变星的半径会周期性地变大变小,同时光度、温度等也随之发生规律变化,这也是脉动星得名的原因,和人体的脉搏一样跳动的很有规律。可能是由于恒星体内(自身的大气层)一会膨胀,一会收缩而导致其颜色、光谱和视向速度甚至磁场,也都随之发生变化。变化周期可以相差很大,短的在一小时以下,长的几百天甚至10年以上。

在已发现的变星中,脉动变星占了一半以上。

我们在本书开篇时候提到过一种量天尺叫做造父变星,其实,它们和天琴RR型变星一样属于脉动变星,还是脉动变星中最典型的两类。只不过天琴RR型变星的亮度远小于造父变星,测量范围和精确性都不如造父变星,比较少用才罕为人知。

造父变星也有缺点,它还不足以测量极遥远星系的距离。为了解决这个问题,我们找到了超新星来作为测量超远距离上的有力武器,这样的超新星就属于爆发变星。

爆发变星最重要的特点是恒星亮度在短时间内突然暴增,然后缓慢减弱的一类变星。由于它在大放光芒之前都很暗,用望远镜也看不到,一旦亮度暴增后,连肉眼就能看到,所以在历史上往往被称为“客星”或者“超新星”。爆发变星可以包括许多类型,例如,新星、超新星、再发新星、矮新星、类新星、耀星等。

耀星是指几秒到几十秒内亮度突然增亮,经过十几分钟或几十分钟后慢慢复原的一类特殊变星。它们的亮度变化只能维持十几到几十分钟,看起来好像是星星的一次闪耀,所以取名耀星。绝大多数发生在红矮星表面上,如同太阳一样是局部发生爆炸的耀斑,但辐射能量要比太阳耀斑的能量大上100--1000倍,以至于看起来就象是宇宙中的相机闪光灯,一闪一闪的耀眼。

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