蟹状星云
超新星是在灾难性恒星爆炸过程中产生的。在此期间,恒星的亮度可能会猛增百万倍甚至更多。实际上是恒星自行爆炸,碎裂成无数碎片,大部分物质在太空中消失,而恒星只保留下原来物质的一小部分。天文学家们估计,超新星是非常罕见的,在任何已知的星系中,在 1000 年之中可能
发生少于 3 次。在银河系中最近发生的超新星现象是在 1604 年。
当超新星发生时,正在爆炸的恒星的光度增加了数千倍甚至数百万倍。在最明亮的时候,这个超新星的亮度能超过像银河系这样的星空全部恒星所发出的光的总和。该恒星原来物质中至少有一半以每秒种 6000 英里的速度被抛向太空。被毁恒星的核心,在失去了核能这个内部能量的源泉后,也保不住了。破碎后形成许多微小的浓缩型小恒星,比白矮星还要小, 还要致密。强大的内向拉力是由恒星核心的巨大引力造成的;再加上超新星在外层爆炸形成的巨大压力,压缩了核心原子中的电子和原子核,产生不带电的微粒,叫做中子。科学家们把这种星体称做中子星。
一个中子星所含有的物质相当于把两个太阳的物质都压缩到一个直径不超过 12 英里的球体内。这种天体的密度非常大,预计大小中子星物质至
少有 10 亿吨。
早在 1939 年科学家们就推论出中子星的存在,但是,看起来不太有可能探测到它们。1967 年 8 月,剑桥大学的天文学家记录下来自某颗恒星的定期发射的无线电波。人们很快搞清楚了,原来是快速旋转的小恒星在每次转动时都发射出能量束。这种恒星被称为脉冲星。
天文学家们已经知道大约有 150 个脉冲星,它们的脉冲间隔各异,有
的每秒钟 30 次,有的每 4 秒一次。闪烁最快的脉冲星位于蟹状星云的中心,
即 1054 年爆炸的一个恒星的破碎的星核。该恒星在星云中的存在,进一步证实了这一理论:脉冲星是星体较小、旋转迅速的中子星,以脉冲电磁辐射形式放出能量。
1054 年是个发生重大天文事件的年份,中国的天文学家在金牛座发现了一颗明亮的新星。他们把这颗来访的新星称为客星,它像金星一样明亮, 在后来的 23 天中即使在白天也能很容易看到。这颗星在天黑后就能看见,
一直持续了 650 天之后就消失了。
这颗恒星在欧洲和中东一带肯定也能看到,但是没有记载。虽然这种高度的文明的国家莫明其妙地忽视了,但是宇宙中另一种更为壮观的现象
——蟹状星云的产生却没有被史前美国土著人忽略。科学家们认为,50 年代在北亚利桑纳发现的两幅石刻就记载了这一事件。这颗星出现在新月附近,是 1054 年应当看到的位置。从那以后至少又发现了另外 9 幅石刻,记的都是同一件事。
超新星的遗迹——蟹状星云含有膨胀的尘埃和气体,这是由原先爆炸时产生的冲力造成的,其速度为每秒钟 800 英里。经过 9 个世纪的运动,
蟹状星云现在的直径超过 42 光年。
目前,蟹状星云是个很强的无线电波源。其中心有两颗较暗的恒星, 其中一个是中子星,是当初爆炸的那颗恒星的核心。虽然体积较小,直径仅为 18 英里,但是,这颗星却十分明亮,能在摄影底片上显示出来。科学家们一直认为它是超新星爆炸时的残余部分。1968 年,一旦天文学家们明
确了要寻找的东西,他们一下子就发现这颗星以每秒 30 次的速度在闪烁, 肉眼可见。他们还探测到以同样速度发射的脉冲无线电波束。
在这个星座的南部只观测到另外一颗脉冲星——帆船星,是观察到的最暗的恒星,其亮度比裸眼所能见到的恒星的光度要暗 1000 万倍。
构成蟹状星云的超新星的最后一个产物可以在另一颗爆炸的恒星残留物——在天鹅座的幕状星云上看到。这颗在 2 万年前爆炸的恒星的残余是
一束束、一缕缕的空气向宇宙散射。再过 10 万年左右,地球上的望远镜将
再也看不到它了。不过,我们可以想象一下,从现在起 10 万年之后,地球上的天文学家们不再依赖那些架设在山头上的望远镜了。哈勃太空望远镜就是个绝妙的例子。