銀河系最壯麗景觀之旅：五大奇觀漫游全指南
2023-11-07 17:12:31
來源：科技日?qǐng)?bào)
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過去幾十年間，人類的目光掠過了太陽系內(nèi)諸多奇妙景象：火星上縱橫交錯(cuò)的河道、土衛(wèi)二上不斷向太空噴射的間歇泉、冥王星上寒冷的冰山等等。
如果把視野延伸到更遠(yuǎn)的地方，會(huì)捕捉到哪些驚喜呢？英國(guó)《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站在近日的報(bào)道中，描繪了一場(chǎng)令人振奮的銀河系最壯麗景觀之旅：從一個(gè)“網(wǎng)紅”黑洞到一條暗物質(zhì)河流；從人類宜居的系外行星到一場(chǎng)盛大的宇宙煙花……
S1流：攜帶暗物質(zhì)的恒星“河流”
旅行正式開始。首先會(huì)跳進(jìn)一條貫穿整個(gè)銀河系的恒星“河流”——S1流。太陽身處其中，宛如撒哈拉沙漠中的一粒塵沙。
為找到S1流的源頭，需要將時(shí)鐘撥回90億年前，那時(shí)銀河系正處于動(dòng)蕩的年輕時(shí)代，其強(qiáng)大的引力將臨近的矮星系拖拽撕裂，最終只剩下一堆碎片，形成這個(gè)快速移動(dòng)且由恒星等構(gòu)成的“河流”。
2017年，天文學(xué)家使用歐洲空間局的“蓋亞”探測(cè)器，證實(shí)S1流是一個(gè)古老矮星系的剝離殘骸。
中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)研究員張承民向科技日?qǐng)?bào)記者介紹說：“對(duì)恒星運(yùn)動(dòng)的測(cè)量表明，矮星系富含暗物質(zhì)。因此，S1流主要是一條暗物質(zhì)流，沿著S1流旅行將讓我們有機(jī)會(huì)破解物理學(xué)領(lǐng)域最大的謎團(tuán)之一——暗物質(zhì)的奧秘。”
半人馬座比鄰星b：宜居的系外行星
據(jù)張承民介紹，迄今科學(xué)家已經(jīng)在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)了5000多顆圍繞恒星運(yùn)行的行星，其中最令人感興趣的是半人馬座比鄰星b，因?yàn)樗请x地球最近的系外行星，其距離約4.22光年?？茖W(xué)家認(rèn)為，比鄰星b或許適合生命繁衍生息。
科學(xué)家推測(cè)比鄰星b應(yīng)該位于宜居帶。雖然比鄰星b與其主恒星的距離只有0.05個(gè)天文單位（日地距離），但其主恒星是一顆紅矮星，其質(zhì)量只有太陽質(zhì)量的12.3%，光度僅為太陽的1.55‰，因此比鄰星b表面的溫度并不高，理論上來講允許液態(tài)水存在。
此外，比鄰星b每11天繞其恒星運(yùn)行一次，并處于潮汐鎖定狀態(tài)。因此，比鄰星b的一面永遠(yuǎn)處于白天，而另一面則被困在永恒的黑夜。在此將看到真正的外星奇觀：永遠(yuǎn)掛在天空中的日落。
參宿四：欣賞一顆恒星的“謝幕表演”
下一個(gè)旅行目的地是一顆巨大的恒星，其亮度是太陽的10萬多倍，位于獵戶座，在寒冷的冬季發(fā)出深紅色的光芒。這顆名為“參宿四”的恒星“性情多變”，它隨時(shí)都可能爆炸成一顆超新星。
張承民解釋說：“它之所以如此巨大，部分原因在于它生而巨大，但主要原因是它已膨脹為一顆超紅巨星。它耗盡了維持核燃燒的氫元素，正在燃燒氦元素，這導(dǎo)致恒星不斷向外膨脹。”
“末日即將來臨的景象是這樣的：通常氦燃燒只足夠一顆恒星支撐幾百萬年，隨后恒星會(huì)瘋狂地燃燒掉剩余的其他較重的元素，碳元素可供其燃燒幾百年，隨后，氧元素燃燒可為其續(xù)命6個(gè)月，生命的最后一天，這顆恒星會(huì)將硅燃燒成鐵元素。”張承民描述道。
磁星SGR1935+2154：凝視來自深空的高能信號(hào)
快速射電暴（FRB）一直困擾著天文學(xué)家。2020年他們首次在銀河系內(nèi)發(fā)現(xiàn)了FRB，其來自磁星SGR 1935+2154，這也是旅行的下一站。
對(duì)SGR 1935+2154應(yīng)該保持警惕，即使在距其1000公里外的地方，強(qiáng)烈的磁性也會(huì)將原子撕裂成薄霧。但在安全距離外，會(huì)看到其表面閃爍奇怪的閃光，因?yàn)榇判菚?huì)扭曲它周圍的時(shí)空，使其附近傳播的光發(fā)生折射。
“仔細(xì)觀察SGR 1935+2154可幫助我們弄清楚FRB是如何產(chǎn)生的。一種觀點(diǎn)認(rèn)為，帶電粒子的星風(fēng)從磁星的北極和南極涌入，撞擊磁場(chǎng)并引發(fā)輻射。另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，F(xiàn)RB是由磁星地殼中被稱為‘星震’的巨大震動(dòng)引起的。”張承民說。
人馬座A*：肩負(fù)重任的“網(wǎng)紅”黑洞
張承民調(diào)侃道：“任何不拜訪銀河系中心超大質(zhì)量黑洞人馬座A*的銀河系之旅都是不完整的，因?yàn)槲覀儾粌H會(huì)看到一場(chǎng)引人入勝的燈光秀，甚至可能會(huì)發(fā)現(xiàn)關(guān)于時(shí)空真實(shí)性質(zhì)的關(guān)鍵線索。”
去年，事件視界望遠(yuǎn)鏡團(tuán)隊(duì)為人馬座A*拍攝了第一張照片，這張模糊的橙色“甜甜圈”圖像也霸占了世界各地報(bào)紙的頭條。
黑洞的邊緣被稱為“事件視界”，任何穿過事件視界的東西都會(huì)被黑洞吞噬，但在事件視界之外，時(shí)空的極端扭曲意味著光可被拉進(jìn)一個(gè)“無盡的圓圈”。來自銀河系內(nèi)外所有恒星的光都被困在這個(gè)“光子球”內(nèi)。在這里，有機(jī)會(huì)看到一部真正無限播放的宇宙電影上映。
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