闪闪的星星

夜晚天空中闪烁发光的天体被我们称为星星。据科学家预测，天空中能够被肉眼看见的星星近7000颗。那么，你知道星星为何会闪烁吗？你看见过瑰丽壮观的星云吗？你听说过小行星会撞击大行星吗？你知道怪星的存在吗？如果你对这些都一无所知，那你知道的星星就没有任何光彩而言了。

星星为何会闪烁

白天为何不见星星

在我们的地球，白天一般是不会有星星出现的，那是因为地球的大气层在作怪，它把阳光散射四面八方，而星星是那么暗淡，所以难以显露出来。但这并不表明，在白天我们的头顶上没有星星。事实上，在日全食时太阳被全部挡住的几分钟内，星星就会像在夜晚那样闪烁不停。再如无论是在航天飞机上的宇航员，还是在空间轨道站上的宇航员，由于他们摆脱了大气的羁绊，所以他们就在阳光明媚的大白天见到了满天星斗。

由于太阳依然让人无法正视，因为周围没有了空气，所以在太阳的身旁不远处，就有群星在争辉。因此，他们见到的白天与地面上是完全不同的。

星光为何闪烁不停

星光闪烁不停的真正原因是在于地球的大气层。大气的流动性非常强，而各处的气流因温度、湿度、压力、风向等多种因素，总在不停地流动着，有些气流还特别不规则，每时每刻都在变化着，正因为恒星面前的空气流动情况在不断变化，就会使星光受到不规则的扭曲，于是星光就显得闪烁了。

而这也往往成为识别行星的一个方法，即行星的光一般是稳定不闪的。

天上有多少颗星星

天空中究竟有多少颗星星？这是迄今为止，没有任何一位科学家能准确回答的问题。但是，最近有了相对准确的答案：宇宙中大约有7×1022颗星星。这个数字是澳大利亚国立大学天文学和天体物理学研究院的西蒙·德赖弗教授及其研究小组计算出来的。

西蒙·德赖弗教授及其研究小组的人员，使用世界上最先进的射电望远镜，首先计算出离地球较近的一片空间里有多少个星系。然后，通过测量星系的亮度，估计出每个星系里有多少颗星星。

接下来，再根据这个数字来推断在可见的宇宙空间里有多少颗星星。专家认为，这是迄今为止最先进的计算方法。

在国际天文学界高度评价这一研究成果的同时，西蒙·德赖弗教授说：7×1022颗星星，并不是整个宇宙的星星数量，而是在现代望远镜力所能及的范围内计算出的相对准确的数字，真正的数字会比这个大得多。这和我们的银河系有关，因为我们所看到的星星，差不多都是银河系里的星星。

为什么夏天晚上星星多

整个银河系至少有1000亿颗恒星，它们大致分布在一个圆饼状的天空范围内，这个“圆饼”的中央比周围厚一些，光线从“圆饼”的一端跑到另一端要10万光年。

我们的太阳光系是银河系里的一员，太阳系所处的位置并不在银河系的中心，而是在距银河系中心约2.5万光年的地方。当我们向银河系中心方向看时，可以看到银河系恒星密集的中心部分和大部分银河系，因此看到的星星就多；向相反方向看时，看到的只是银河系的边缘部分，看到的星星就少得多。

地球不停地绕太阳转动，北半球夏季时，地球转到太阳和银河系中心之间，银河系的主要部分——银河带，正好是夜晚出现在我们头顶上的天空；在其他季节里，这段恒星最多最密集的部分，有的是在白天出现，有的是在清晨出现，有的是在黄昏出现，有时它不在天空中央，而是在靠近地平线的地方，这样就不容易看到它。

所以，在夏天晚上我们看到的星星比冬天晚上看到的要多一些。

我还想知道

在距离地球3.6万光年的地方，有一颗编号为HE0107-5240的巨星，它的年龄大约有132亿岁，其形成可以追溯到宇宙初期，宇宙形成期目前公认为137亿年前。

脉冲星的灯塔效应

脉冲周期

脉冲星有个奇异的特性，即短而稳的脉冲周期。所谓脉冲就是像人的脉搏一样，一下一下出现短促的无线电讯号，如贝尔发现的第一颗脉冲星，每两脉冲间隔时间是1.337秒，其他脉冲还有短到0.0014秒的，最长的也不过11.765735秒。

那么，这样有规则的脉冲究竟是怎样产生的呢？

灯塔效应

天文学家研究指出：脉冲的形成是由于脉冲的高速自转。原理就像我们乘坐轮船在海里航行，看到过的灯塔一样。设想一座灯塔总是亮着并且在不停地有规则运动，灯塔每转一圈，由它窗口射出的灯光就射到我们的船上一次。不断旋转，在我们看来，灯塔的光就连续地一明一灭。

脉冲星每自转一周，我们就接收到一次它辐射的电磁波，于是就形成一断一续的脉冲。脉冲这种现象，也就叫灯塔效应。脉冲的周期其实就是脉冲星的自转周期。

中子星的亮斑

灯塔的光只能从窗口射出来，是不是说脉冲星也只能从某个窗口射出来呢？

正是这样，脉冲星就是中子星，而中子星与其他星体发光不一样，太阳表面到处发亮，中子星则只有两个相对着的小区域才能辐射出来，其他地方辐射是跑不出来的。即是说中子星表面只有两个亮斑，别处都是暗的。

中子星的窗口

这是什么原因呢？原来，中子星本身存在着极大的磁场，强磁场把辐射封闭起来，使中子星辐射只能沿着磁轴方向，从两个磁极区出来，这两磁极区就是中子星的窗口。

中子星的辐射从两个窗口出来后在空中传播，形成两个圆锥形的辐射束。

若地球刚好在这束辐射的方向上，我们就能接收到辐射，并且每转一圈，这束辐射就扫过地球一次，也就形成我们接收到的有规则的脉冲信号。

专家的讨论

几乎所有的专家都相信上述这种灯塔模型。但是也有离经叛道的不同意见被提了出来。新的观点认为脉冲星的发光不是源自它的磁极，而是来自它的周围。

同时认为，脉冲星发出脉冲光是因为它的磁场在高速地翻转振荡，激变的磁场造成星体周围出现了极高的感生电场。这个感生电场的峰值出现在磁场过零点附近，并且加速带电粒子使其发出同步辐射。这就可以解释脉冲信号的产生机理。

灯塔模型是现在最为流行的脉冲星模型。然而磁场震荡模型还没有被普遍接受。

脉冲星的发现

1967年10月，英国剑桥大学卡文迪许实验室的安东尼·休伊什教授的研究生、24岁的乔丝琳·贝尔检测射电望远镜收到的信号时无意中发现了一些有规律的脉冲信号，它们的周期十分稳定，为1.337秒。

起初，她以为这是外星人“小绿人”发来的信号，但在接下来不到半年的时间里，又陆陆续续发现了数个这样的脉冲信号。

后来人们确认这是一类新的天体，并把它命名为脉冲星。脉冲星与类星体、宇宙微波背景辐射、星际有机分子一道，并称为20世纪60年代天文学“四大发现”。

安东尼·休伊什教授本人也因脉冲星的发现而荣获1974年的诺贝尔物理学奖。至今，脉冲星已被我们找到了不少于1620多颗，并且已得知它们就是高速自转着的中子星。

脉冲双星是1974年由美国马萨诸塞大学的罗素·胡尔斯和约瑟夫·泰勒使用放在波多黎各的阿雷西博射电望远镜发现的。胡尔斯当时是研究生，主持一项用该望远镜搜索脉冲星计划的日常工作。他的导师泰勒则是这一计划的总负责人。

1974年，他们在那个夏天的发现和研究成果异常重要，并于1993年双双因脉冲双星研究而获诺贝尔奖。

我还想知道

2011年11月3日，美国航天局称，多国合作的费米伽马射线太空望远镜在巡天观测中，发现一颗年龄为2500万年的脉冲星，这也是人类迄今发现的最年轻的脉冲星。

行踪不定的星星

金卫的首次发现

天空中的星星时隐时现，是由于我们在用肉眼观察的时侯，空气波动的结果，那么天文学家观察到的时隐时现的星星又是怎么回事呢？

金星是太阳系中八大行星之一，按离太阳由近及远的次序是第二颗。它是离地球最近的行星。

1672年1月25日，天文学家卡西尼首次看到金星附近有一个小天体。他仔细观察了10分钟，但并不打算立即宣布发现了一颗金卫，以免引起一场轰动。

1686年8月18日早晨，卡西尼又一次看到了这个小天体：这颗卫星足有金星的1/4体积那么大，它位于距金星3/5个金星直径处，这颗金卫的相位与其母行星金星的相位相同。卡西尼对这一天体研究了15分钟，并作了完整的记录。

科学家的再观察

然而观察到的并非仅卡西尼一人。1740年10月23日，英国人吉姆·肖特也在金星附近发现了一个天体，他用望远镜观察了一个小时之久，他说这一天体有1/3个金星那么大。

1761年2月10日、11日和12日，法国马赛市人约瑟夫·路易斯·拉格朗格声称他曾几次看到了这颗金卫。

1761年3月15日、28日和29日，法国奥赫里人蒙特巴隆通过他的望远镜也发现了这个金星的“幼仔”。

而同年的6月、7月、8月间，美国科佩汉根人罗德科伊尔对这一天体也曾观察了8次。这些科学家们的辛勤劳动最后得到了官方的承认。普鲁士国王弗雷德里克大帝提议，将金卫命名为“阿里姆博特”，以纪念这位法国学者。

金卫的悄然离去

1768年1月3日，科佩汉根的克里斯坦·霍利鲍又仔细研究了这颗金卫，继而发生的事更为神秘离奇，即金卫这个爱神之子失踪了整整一个世纪。

在1886年，这个金卫又出现了。埃及天文学家曾7次看到了它，并把它命名为尼斯，以示对这位埃及知识之神的敬意。

1892年8月13日，美国天文学家爱德华·埃默森·伯纳德在金星附近看到一个7星等的天体。伯纳德教授确定它是一颗位于Ophillchlls星座的恒星，人们还给木卫五取名为伯纳德恒星，以示对他的敬意。然而正当木卫五围绕其母星欢乐地运行，这颗伯纳德小恒星在不停地闪烁之时，金卫却又悄然走失了。

自此以后的很长一段时间里，天文学家试图再一次寻找这颗金卫但都无功而返。这颗为许多科学家所观测到的卫星仍是一个谜。

科学家的猜测

如果评论家们要说所有这些科学家之辈们都在凭幻觉，以及说莱斯卡鲍特无所事事却得了荣誉勋章，那么这些说法纯粹太离谱也太不近人情。

毫无疑问，所有这些观察都是有目共睹、切切实实的。这一切的发生，使人们不得不产生了许多猜测：1859年穿越太阳表面的那个天体是什么呢？会不会它是一个小行星或者是另一个世界的巨大空间站呢？金卫是不是也为外星系的空中堡垒呢？

金星卫星之谜

金星目前还有许多谜团未解开。其中最令人困惑的就是它的卫星之谜。

在现在的所有天文书籍上，在谈到金星卫星时，都认为它的天然卫星数是“0”。

1686年8月，法国的天文学家乔·卡西尼宣布，他发现了金星的一颗卫星。并对这个新发现的金卫进行过多次观察。并且根据他公布的金卫轨道数据，当时有不少人也观测到了这个卫星，直至18世纪时，金星卫星似乎已经成为了定论。

金卫在人们的观测中存在了78年，现在再也没有丝毫踪迹可寻。现在的太空望远镜、射电望远镜、雷达以及若干宇宙飞船已经证实，现在的金星没有卫星。

那么在卡西尼时代是否真有金卫？难道许多天文学家所见的都是幻觉吗？如果真的存在，那么200多年前，是什么能量把一个半径1500千米，质量达几千亿亿吨的金卫消灭得干干净净呢？

现在的天文界至今存在两种不同的观点：一是根本否认金卫的存在，一是认为它曾经存在过，但后来挣脱金星控制飞走了。但无论持哪种观点，金星卫星目前还是一个未解之谜。

我还想知道

卡西尼：1625年6月8日出生于意大利佩里纳尔多，1712年9月14日逝世于法国巴黎。他是一位在意大利出生的法国天文学家和水利工程师。他发现了土星光环中间的缝隙，“卡西尼缝”由此得名。

瑰丽壮观的星云

彩虹星云

这些由星际尘埃及气体云组成的云气，如同纤柔娇贵的宇宙花瓣，远远地盛开在1300光年远的仙王座恒星丰产区。有时它被称为彩虹星云，有时人们又叫她艾丽斯星云，而被编入目录的则是NGC7023，而它也并非是天空中唯一会让人联想到花的星云。

在彩虹星云中，星云尘埃物质围绕着一颗炙热的年轻恒星。尘埃中央灯丝以一种略带红色的光致发光。然而，这一星云反射出的光线主要是蓝色的，这是尘埃微粒反射恒星光芒的特点。在尘埃中心的细丝发出微弱的红色荧光，这是由于一些尘埃微粒能有效地将恒星发出的不可见的紫外线转换成可见的红光。红外观测器还发现这个星云可能含有叫作多环芳烃的复杂碳分子。

玫瑰星云

美丽的玫瑰星云NGC2237，是一个距离我们3000光年的大型发射星云。星云中心有一个编号为NGC2244的疏散星团，而星团恒星所发出的恒星风，已经在星云的中心吹出一个大洞。这些恒星大约是在400万年前从它周围的云气中形成的，而空洞的边缘有一层由尘埃和热云气的隔离层。这团热星所发出的紫外光辐射，游离了四周的云气，使它们发出辉光。星云内丰富的氢气，在年轻亮星的激发下，让NGC2237在大部分照片里呈现红色的色泽。不是所有的玫瑰星云都是红色的，但它们还是非常漂亮。在天象图中，美丽的玫瑰星云和其他恒星形成区域总是以红色为主，一部分因为在星云中占据支配的发射物是氢原子产生的。

三叶星云

1747年，法国天文学家勒让蒂尔首先发现了三叶星云，三叶星云比较明亮也比较大，为反射和发射混合型星云，视星等为8.5等，视大小为29′×27′。这个星云上有三条非常明显的黑道，它的形状就好像是三片发亮的树叶紧密而和谐地凑在一起，因此被称作三叶星云。由于星云上面那格外醒目的三条黑纹，也有天文学家将它叫作三裂星云。

三叶星云位于人马座。要想找到三叶星云，我们要先熟悉一下人马座。人马座是一个十分壮观的星座，坐落在银河最宽最亮的区域，那里就是银河系的中心方向。每年夏天是最适于观测人马座的季节。6月底7月初时，太阳刚刚落山，人马座便从东方升起，整夜都可以看见它。

人马座是黄道12星座之一，它的东边是摩羯座、西边是天蝎座。有人将人马座叫作射手座，那是不规范的叫法。人马座的主人公是希腊神话中上身是人、下身是马的马人凯洛恩。凯洛恩既擅长拉弓射箭又是全希腊最有学问的人，许多大英雄都拜他为师。由于人马座的位置比较偏南，所以地球上北纬78度以北的地区根本看不到这个星座，北纬45度以南的地区才能够看到完整的人马座。我国绝大部分地区都能看到完整的人马座。

那么，我们怎样才能顺利地找到人马座呢？人马座中有6颗亮星组成了一个与北斗七星非常相像的南斗六星。虽然南斗六星的亮度和大小都比北斗七星逊色，但也很惹人注意。找到了南斗六星也就是找到人马座了。

人马座的范围比较大，所包含的亮星比较多，2等星2颗，3等星8颗。人马座也是著名深空天体云集的地方，除了三叶星云之外，另外还有14个梅西叶天体，如著名的礁湖星云M8、马蹄星云M17等等，三叶星云在梅西叶星表中排行20，简称M20。

那么，三叶星云在哪儿呢？它就在南斗六星斗柄尖上那颗较亮的人马座μ星的西南方大约4°远处。三叶星云距离我们5600光年之遥。

环状星云

环状星云，意为行星状星云，因此类星云中心有颗高温星，外围环绕着一圈云状物质，就好像行星绕着太阳似的，因而得名，也有因其形状像一个光环，所以又称为环状星云。

其成因系由超新星爆炸所致，当一颗质量在太阳的1.4至2倍的恒星发生爆炸时，其外部物质被抛向太空，形成圆形的星云，而星球的核心部分则被压缩成密度极大、温度极高的中子星，把抛出到周围的物质照亮而被人们看到，即为环状星云，这和气状星云、系外星云的性质完全不同，此类星云在数量上远比其他类星云星团少的多。环状星云是由英国著名天文学家威廉·赫歇尔发现的。当时，赫歇尔还是英国皇家乐队的一名钢琴师，但他酷爱天文学，经常用望远镜观测星空。

1779年夏季的一天晚上，当赫歇尔把望远镜对准天琴座的时候，在密密麻麻的恒星当中，发现了一个略带淡绿色、边缘较清晰的呈小圆面的天体。他模模糊糊地看出它应该是一个星云。但这是一种什么类型的星云呢？赫歇尔也不知道。

由于他的望远镜分辨率太差了，他看不清楚星云的细节，只是看它的模样与大行星很相像，于是赫歇尔就把这类星云命名为行星状星云。事实上，行星状星云与行星毫无关联，然而这个不恰当的名称却被人们一直沿用下来。与赫歇尔同时代的法国天文学家安东尼·达尔奎耶也在同时发现了这个天体，他当时是在观测出现的彗星而看到它的。法国天文学家梅西叶把这个天体收入自己编制的星表中，排在第57位，简称M57。

随着观测能力的不断提高，人们后来又陆续发现了不少行星状星云，目前的总数为1000多个。天文学家估计在我们的银河系中大概一共有四五万个行星状星云，只是由于它们都隐藏在太空深处，实在是太小太暗了，以至于我们目前还不能发现它们。

马头星云

IC434是位于猎户座的一个明亮发射星云，它于1786年2月1日被英国威廉·赫歇尔发现。它位于猎户腰带最东边的参宿一旁边，是一片细长且模糊不清的地区。IC434因为衬托出著名的马头星云，因此它比IC星表中的其他天体更为著名。

马头星云，亦称巴纳德33，是明亮的IC434内的一个暗星云，位于猎户座的暗星云，马头星云离地球1500光年，从地球看它位于猎户座下方，视星等8.3等，肉眼不能见。因形状十分像马头的剪影，故有马头星云的称号。1888年哈佛大学天文台拍下的照片首次发现这个不同寻常形状的星云。

“马头星云”是业余望远镜能力范围内很难观测的天体，所以业余爱好者经常将“马头星云”作为检验他们观测技巧的测试目标。它的一部分是发射星云，为一颗光谱型B7的恒星所激发；另一部分是反射星云，为一颗光谱型B7的恒星所照亮。角直径30'，距地球350秒差距。星云红色的辉光，主要是星云后方被恒星所照射的氢气。暗色的马头高约1光年，主要来自浓密的尘埃遮掩了它后方的光，不过马颈底部左方的阴影，是马颈所造成的阴影。

贯穿星云的强大磁场，正迫使大量的气体飞离星云。马头星云底部里的亮点，是正在新生阶段的年轻恒星。光约需要经过1500年，才会从马头星云传到我们这里。

幽灵星云

幽灵星云，是位于猎户座的一个弥散星云，距离地球1300光年，看起来像有一个黑色鬼影浮于雾气之中。幽灵星云的编号是NGC6369，它是18世纪的英国天文学家威廉·赫歇尔用望远镜观测蛇夫座时发现的。这个星云具有行星浑圆的外观，此外它也很昏暗，所以有幽灵星云的绰号。猎户座内部的明亮变星V380照亮了此星云，这些寒冷气体与尘埃如此浓密，以至于完全阻挡了光线的通过。此黑暗云中的恒星或许很密集，而此黑暗云是一个致密的气体尘埃云，叫博克球状体。

小幽灵星云位于离开太阳系2000光年以外的蛇夫星座，气体以24千米/秒左右的速度向外喷溅，而气团的直径已经达到1光年。呈现蓝绿色的中间部分由气体组成，这是在红色巨星紫外线作用下发生强烈电离的结果，气团的外部受紫外线的作用较弱，因此气团的外部颜色接近黄色和橙色。

蚂蚁星云

该星云是一个由尘埃和气体构成的云团，专门名称是Mz3。在用地面望远镜观察时，发现它的外形与一只蚂蚁非常相似。位于我们的银河中，距离地球3000到6000光年。它是于1997年7月20日被华盛顿大学天文学家布鲁斯·贝里克和莱登大学天文学家文森特·艾克在研究哈伯太空望远镜的影像时发现的。Mz3被称为蚂蚁星云是因为它的影象十分像一只普通蚂蚁的头部和胸部。

猫眼星云

猫眼星云为一行星状星云，位于天龙座。这个星云特别的地方，在于其结构几乎是所有有记录的星云当中最为复杂的一个。猫眼星云拥有绳结、喷柱、弧形等各种形状的结构。这个星云于1786年2月15日由英国威廉·赫歇尔首先发现的。至1864年，英国业余天文学家威廉·赫金斯为猫眼星云作了光谱分析，也是首次将光谱分析技术用于星云上。

现代的研究揭开不少有关猫眼星云的谜团，有人认为星云结构之所以复杂，是来自其连星系统中主星的喷发物质，但至今尚未有证据指出其中心恒星拥有伴星。另外，两个有关星云化学物质量度的结果出现重大差异，其原因目前仍不明。

我还想知道

上帝之唇：2010年，美国宇航局拍摄到一张暮年恒星形成的星云图像，星云的形状酷似噘起来准备亲吻的嘴唇。这颗正在衰亡的恒星距地球1.6万.光年，是银河系最大的天体之一。

黑洞是宇宙掠夺者吗

黑洞是什么

黑洞很容易让人望文生义地想象成一个“大黑窟窿”，其实不然。所谓“黑洞”，就是这样一种天体：它的引力场是如此之强，就连光也不能逃脱出来。

黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见，这就是这种物体被称为黑洞的缘故。我们无法通过光的反射来观察它，只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞。虽然这么说，但黑洞还是有它的边界，既“事件视界”。据猜测，黑洞是死亡恒星的剩余物，是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的。另外，黑洞必须是一颗质量大于钱德拉塞卡极限的恒星演化到末期而形成的，质量小于钱德拉塞卡极限的恒星是无法形成黑洞的。

黑洞其实也是个星球，只不过它的密度非常大，靠近它的物体都被它的引力所约束，不管用多大的速度都无法脱离。对于地球来说，以第二宇宙速度每秒11．2千米飞行就可以逃离地球。但是对于黑洞来说，它的第二宇宙速度之大，竟然超越了光速，所以连光都跑不出来，于是射进去的光没有反射回来，我们的眼睛就看不到任何东西，只是黑色一片。

黑洞的形成

根据广义相对论，引力场将使时空弯曲。当恒星的体积很大时，它的引力场对时空几乎没什么影响，从恒星表面上某一点发的光可以朝任何方向沿直线射出。而恒星的半径越小，它对周围的时空弯曲作用就越大，朝某些角度发出的光就将沿弯曲空间返回恒星表面。等恒星的半径小到一特定值，天文学上叫“史瓦西半径”时，就连垂直表面发射的光都被捕获了。到这时，恒星就变成了黑洞。说它“黑”，是指它就像宇宙中的无底洞，任何物质一旦掉进去，“似乎”就再不能逃出。实际上黑洞真正是“隐形”的。

那么，黑洞是怎样形成的呢？其实，跟白矮星和中子星一样，黑洞很可能也是由恒星演化而来的。

当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料——氢，由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，直至最后形成体积小、密度大的星体，重新有能力与压力平衡。

质量小一些的恒星主要演化成白矮星，质量比较大的恒星则有可能形成中子星。而根据科学家的计算，中子星的总质量不能大于3倍太阳的质量。如果超过了这个值，那么将再没有什么力能与自身重力相抗衡了，从而引发另一次大坍缩。

这次，根据科学家的猜想，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直至成为一个体积趋于零、密度趋向无限大的“点”。而当它的半径一旦收缩到一定程度，正像我们上面介绍的那样，巨大的引力就使得即使光也无法向外射出，从而切断了恒星与外界的一切联系——黑洞诞生了。

黑洞的本领

与别的天体相比，黑洞是显得太特殊了。例如，黑洞有“隐身术”，人们无法直接观察到它，连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想。那么，黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢？答案就是——弯曲的空间。我们都知道，光是沿直线传播的。这是一个最基本的常识。可是根据广义相对论，空间会在引力场作用下弯曲。这时候，光虽然仍沿任意两点间的最短距离传播，但走的已经不是直线，而是曲线。形象地讲，好像光本来是要走直线的，只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向。

在地球上，由于引力场作用很小，这种弯曲是微乎其微的。而在黑洞周围，空间的这种变形非常大。这样，即使是被黑洞挡着的恒星发出的光，虽然有一部分会落入黑洞中消失，可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球。所以，我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空，就像黑洞不存在一样，这就是黑洞的隐身术。

更有趣的是，有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球，它朝其他方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球。这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”，还同时看到它的侧面、甚至后背。

对黑洞的研究

黑洞无疑是20世纪最具有挑战性，也最让人激动的天文学说之一。许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着，新的理论也不断地提出。根据爱因斯坦的能量与质量守恒定律。当物体失去能量时，同时也会失去质量。黑洞同样遵从能量与质量守恒定律，当黑洞失去能量时，黑洞也就不存在了。英国物理学家史迪芬·霍金预言，黑洞消失的一瞬间会产生剧烈的爆炸，释放出的能量相当于数百万颗氢弹的能量。

黑洞会发出耀眼的光芒，体积会缩小，甚至会爆炸。霍金于1974年作此理论时，整个科学界为之震动。黑洞曾被认为是宇宙最终的沉淀所：没有什么可以逃出黑洞，它们吞噬了气体和星体，质量增大，因而洞的体积只会增大。

霍金的理论是受灵感支配的思维的飞跃，他结合了广义相对论和量子理论。他发现黑洞周围的引力场释放出能量，同时也在消耗黑洞的能量和质量。当黑洞的质量越来越小时，它的温度会越来越高。

这样，当黑洞损失质量时，它的温度和发射率增大，因而它的质量损失得更快。这种“霍金辐射”对大多数黑洞来说可以忽略不计，而小黑洞则以极高的速度辐射能量，直至黑洞的爆炸。

黑洞的毁灭

所有的黑洞都会蒸发，只不过大的黑洞沸腾得较慢，它们的辐射非常微弱，因此令人难以觉察。但是随着黑洞逐渐变小，这个过程会加速，以至最终失控。黑洞萎缩时，引力也会变陡，产生更多的逃逸粒子，从黑洞中掠夺的能量和质量也就越多。

黑洞萎缩得越来越快，促使蒸发的速度变得越来越快，周围的光环变得更亮、更热，当温度达到1015摄氏度时，黑洞就会在爆炸中毁灭。

“黑洞”这个词是20世纪才出现的。美国物理学家约翰·惠勒为了形象描述这种神奇的天体，于1967年创造了这个颇具神秘色彩的术语。

惠勒把黑洞比作《艾丽丝漫游奇境记》中的坏女人，她只在临死前露出一丝微笑。“引力微笑”是恒星坍缩成黑洞或被另一个黑洞吞没时的唯一迹象。

正是在引力微笑的指引下，我们得以在神奇的宇宙中去发现黑洞这个贪婪的掠夺者。黑洞为我们解答许多科学难题提供了线索，引导我们在没有边界、超越了时空概念的宇宙空间遨游。

我还想知道

一个来自以色列特拉维夫大学的天文学家小组发现，宇宙中最大质量黑洞的首次快速成长期出现在宇宙年龄约为12亿年时，并非之前认为的20至40亿年。

天狼星为何会变色

天狼星会变色吗

天狼星的亮度在天空中排行第六，所以，天狼星也算是夜空中一颗比较明亮的星星了。但令人不可思议的是它的颜色。在古代的巴比伦、古希腊和古罗马的书籍里，记载的天狼星是红色的，但今天人们发现的天狼星却是一颗白色的星。

天体历史学家们认为，是由于天狼星接近地平线的缘故。接近地平线的星球，呈现红色，就像朝阳和落日一样。德国两位天文学家斯地劳瑟和伯格曼对这种传统的说法提出了异议。他们找出6世纪法国历史学家格雷拉瓦·杜尔主教写给修道院的训示手稿中有关于天狼星的记载。其中谈到天狼星是红色的，并且非常明亮。科学家托马斯·杰斐逊在1892年重新提起了红色天狼星的问题。

古罗马著名斯多亚学派哲学家塞内卡也把天狼星描述成暗红色的，还要比火星的颜色更深。

虽然如此，并非所有的古代观测者都看到红色的天狼星，如1世纪诗人马卡斯把它描写为天蓝。在我国古代，白色是天狼星的标准颜色，早至公元前2世纪晚至公元后7世纪若干记录都记述天狼星呈现着白色的光芒。

天狼星是一颗双星

1962年，美国天文学家克拉克已发现天狼星是一颗双星。主星称为天狼星A，是一颗普通的白星；伴星称为天狼星B，是一颗白矮星。天狼星的颜色是由天狼星B起主导作用。从现有的星球演变理论得知，白矮星是天体中一种变化较快的巨星，它的前期阶段是红巨星。

其后，大约需要几万年，它才变成一颗白矮星。令人惊讶的是天狼星B仅仅在2000年左右的时间里，就从红巨星变成了白矮星，这在恒星演化史上却是绝无仅有的。

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天狼星在我国属于二十八星宿的井宿。天狼星是冬季夜空里最亮的恒星，天狼星、南河三和参宿四对于居住在北半球的人来看，组成了冬季大三角的3个顶点。

小行星会撞击大行星吗

小行星会撞击地球吗

科学家们对几种小行星和其他行星之间的相撞问题进行了研究。目前，已知有几十颗阿莫尔、阿金和阿波罗的小行星，它们的运行轨道处在火星、地球和金星的轨道范围内。

新西兰学者统计了直径在1000米以上的这类小行星的总数，考虑到行星的运行特点，从而测定了这些小行星与大行星相撞的平均概率。其实，同其他行星相比，地球与小行星的相撞概率会更高些：平均16万年发生一次；而金星平均30万年一次，火星平均150万年一次，水星平均500万年一次。

小行星的寿命有多长

当然，对除地球以外的行星来说，这种撞击几乎无关紧要，而对小行星来说则将了却自己的一生。运行轨道处在太阳系范围内的小行星的平均寿命是多少呢？只会同火星相撞的阿摩尔型小行星的平均寿命约为3×109年。运行轨道只横穿地球轨道的阿金型小行星的寿命总共只有2.5×107年。运行轨道横穿所有类地行星轨道的阿波罗型小行星的寿命约为108年。

不过，阿波罗型和阿摩尔型小行星有可能与大行星相撞，还可能与处在火星与木星之间的小行星带中的小行星相撞，从而更加缩短了这些小行星的寿命。

小行星的大威胁

近地小行星究竟距地球有多近呢？20世纪30年代，近地小行星频繁造访地球。1936年2月7日，小行星阿多尼斯星在距地球220万千米的地方掠过地球。1937年10月30日，赫米斯星更是让人惊叹，它跑到地球身旁的70万千米处。天文学家认为，这些小行星在运行中遭遇什么不幸，如受地心引力作用，有可能会撞上地球。

也有天文学家认为，尽管有些小行星轨道并不与地球轨道完全重合，有一定的倾角，但由于小行星在大行星的摄动下，轨道会和地球轨道相交，与地球相撞也就并非耸人听闻。

恐龙灭绝碰撞说

小行星碰撞说认为：大约在6500万年前，一颗直径为千米左右的小行星与地球相撞，猛烈的碰撞卷起了大量的尘埃，使地球大气中充满了灰尘并聚集成尘埃云，厚厚的尘埃云笼罩了整个地球上空，挡住了阳光，使地球成为暗无天日的世界，这种情况持续了几十年。缺少了阳光，植物赖以生存的光合作用被破坏了，大批的植物相继枯萎而死，身躯庞大的食草恐龙根本无法适应这种突发事件引起的生活环境的变异，只有在饥饿的折磨下绝望地倒下；以食草恐龙为食源的食肉恐龙也相继死去。1991年，美国科学家用放射性同位素方法，测得墨西哥湾尤卡坦半岛的大陨石坑直径约180千米，陨石年龄约为6505.18万年。从发现的地表陨石坑来看，每百万年有可能发生3次直径为500米的小行星撞击地球的事件。更大的小行星撞击地球的概率就更小。

碰撞后的大灾难

恐龙在地球上消失了，同时灭亡的还有翼龙、蛇须龙、鱼龙等爬行动物，以及菊石、箭石等海洋无脊椎动物。中生代末地球上有动植物2868属，至新生代初仅剩1502属。75％的物种灭绝了，这是真正的生物界的大毁灭。不仅如此，地动山摇的灾变对地质海洋和气候也都有难以估量的影响。

碰撞后地质变动

地壳受到小行星猛烈冲击后，破坏了地壳构造的均衡性。当这种平衡被破坏后，地球必须重新调整，即一系列的造山运动和构造运动开始了。向南美板块挤压，形成美洲最高山，这就是地质上有名的喜马拉雅运动。

碰撞后气候变迁

气候格局的变动，使得生物分布也改变了，造就了一些生命力更强的哺乳类和鸟类。可见，环境的恶化，对生物进化是一种催化剂，它虽然是恐龙时代的结束，却是高等动物出现的前奏。

我们的地球是在渐变和灾变演化过来的，但古生物和古地质在短时间发生的巨变现象，用渐变很难解释，沧海桑田，生物灭绝等翻天覆地的变化，对地球而言，就是灾变。

宇宙天体碰撞学说

地球历史中所发生的重大事件都与碰撞密切相关，这些事件的爆发造成了地球环境的灾变，从而导致生物大规模绝灭。这种绝灭又为生物进一步进化铺平了道路，一些生命消失了，另一些生命诞生了，也进化了。

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阿莫尔型小行星，是近地小行星的子类之一，该分类以小行星1221的名字“阿莫尔”来命名。这些小行星的近日点均在地球轨道以外，不会威胁到地球。

中华星为何失踪

中国发现的第一颗小行星

1928年11月22日，旅居美国的学者张钰哲在美国叶凯士天文台发现了一颗旧星空图上没有的小行星，临时编号1928UF，最后证实，这是一颗从未被人发现的小行星，这是第一颗亚洲人发现的小行星。

为表示对远隔重洋的祖国的怀念，张钰哲把它取名为“中华”这是个地道的“国货”，为中国小行星研究工作打响了第一炮。因此成为中国现代天文学史上的一大光荣记载。

张钰哲在美国发现的这颗小行星，由于当时没有较大的天文望远镜来作长期跟踪观测，后来便一直没有找到它的下落，仅作为似曾相识的小行星留在人们的脑海里。

1949年后，紫金山天文台工作人员在张钰哲台长的指导下，坚持不懈地开展小行星的观测工作，终于在1957年10月30日，从万千繁星中找到一颗与1928UF轨道相似的小行星，正式编号1125，并命名为“中华”。后来，美国叶凯士天文台又观测到800多颗新的小行星，其中40多颗获得了正式编号，并被赋予富有中国特色的名字，如1125中华、1802张衡、1888祖冲之、2045北京小行星等。

许多年后的再观测

20世纪50年代，张钰哲从美国留学归来，准备对“中华”再次进行观测。1957年10月，他利用紫金山天文台的一架0.6米望远镜寻找这颗小行星。这期间，他与同事已发现了好几颗小行星，其中有一颗与“中华”非常相似，但不能确定。他发表了一篇文章介绍了自己的观测结果。

1977年，张钰哲仍未找到原“中华”的踪影，但是对那颗酷似“中华”的小行星有了很准确、很精密的观测结果。后来，国际小行星中心决定用这颗小行星替代“中华”。原来的“中华”到底是不是现在的这颗，它是否还在太空中遨游，如果它已不存在，那它突然失踪的原因又是什么呢，这许许多多的疑问只是一个谜，一时之间还没法解答。

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张钰哲是我国著名的天文学家，被称为“中华星”之父。1978年，国际小行星组织为表彰张钰哲的杰出贡献，决定把美国哈佛大学天文台发现的一颗正式编号为2051的小行星命名为“张”。

怪星是否真的存在

发现怪异星体

2008年，美国“凤凰号”探测器对火星着陆探测并返回拍摄的系列照片中，发现离火星不远处有一颗怪异的星体，根据照片上的颜色考证：它可能是天文界争议已久的一种冷热共栖星体。

关于这颗共生星体的ASD照片显示：ASD星体中心是一种低温体，但是它的周围有一层高温星云包层，其表面温度高达几十万度以上。

这是一种什么星体呢？为何一颗星体会容纳如此之大的温差呢？天文学家经过慎重研究与考证后认为，ASD星体是一颗名副其实的共生星体。

共生星的得名

关于这种怪异星体的发现，最早是在20世纪30年代。当时，天文学家在观测星空时发现了这种奇怪的天体。对它进行光谱分析表明，它既是“冷”的，只有2000度至3000度，同时又是十分热的，达到几十万度。也就是说，冷热共生在一个天体上。

1941年，梅里尔首先把这种光谱性质很不相同但又互为依存的星取名为共生星。它们的光变具有准周期的类新星爆发特征，并有小振幅的快速非周期光变。SDS是一种同时兼有冷星光谱特征和高温发射星云光谱复合光谱的特殊天体。

几十年来，全球天文学家已经发现了约100多个这种怪星。许多天文学家为解开怪星之谜耗费了他们毕生的精力。

我国现在已故的天文学家、前北京天文台台长程茂兰教授早在20世纪四五十年代在法国就对共生星进行过多种观测与研究，在国际上有一定的影响，我国另外一些天文学家也参加了这项揭谜活动。

一大奇谜

共生星成了现代宇宙学界的一大奇谜，国际天文学家为此举行了多次讨论会议。

在1981年的第一次国际“共生星现象”讨论会上，人们只是交流了共生星的光谱和光度特征的观测结果，从理论上探讨了共生星现象的物理过程和演化问题。

在那以后，观测共生星的手段有了很大发展。天文学家用X射线、紫外线、可见光、红外线及射电波段对共生星进行了大量观测，积累了许多资料。

到了1987年，第二次国际“共生星现象”讨论会上，科学家们进行了多方面的成果公布与讨论，表明怪星之谜的许多方面虽然已为人类所认识，但它的谜底仍未完全揭开。

近些年，天文学家用可见光波段对冷星光谱进行的高精度视向速度测量证明，不少共生星的冷星有环绕它和热星的公共质心运行的轨道运动，这有利于说明共生星是双星。

人们还通过具有较高空间分辨率的射电波段进行探测，查明了许多共生星的星云包层结构图，并认为有些共生星上存在“双极流”现象。

“单星”说

最初，一些天文学家提出了“单星”说。他们认为，这种共生星中心是一个属于红巨星之类的冷星，周围有一层高温星云包层。红巨星是一种晚期恒星，它的密度很小，体积比太阳大得多，表面温度只有两三千摄氏度。可是星云包层的高温从何而来，人们还是无法解释。

太阳表面温度只有6000摄氏度，而它周围的包层——日冕的温度却达到百万度以上。

能不能用它来解释共生星现象呢？日冕的物质非常稀薄，完全不同于共生星的星云包层。因此，太阳不算共生星，也不能用来解释共生星之谜。

“双星”说

哈佛大学天文学家亚瑟与西班牙科学家保认为，共星是由一个冷的红巨星和一个热的矮星，即密度大而体积相对较小的恒星组成的双星。

但是，当时光学观测所能达到的分辨率不算太高，其他观测手段尚未发展起来，人们通过光学观测和红移测量测不出双星绕共同质心旋转的现象。而这是确定是否为双星的最基本物质特征之一。

但是双星说并未能最后确立自己的阵地，有的天文学家就明确反对双星说。这其中一个重要原因是迄今为止未能观测到共生星中的热星。

科学家们只不过是根据激发星云所属的高温间接推论热星的存在，从理论上判断它是表面温度高达几十万度的矮星。许多天文学家都认为，对热星本质的探索，应当是今后共生星研究的重点方向之一。

此外，他们认为，今后还要加强对双星轨道的测量，并进一步收集关于冷星的资料，以探讨其稳定性。

理论模型

有的天文学家对共生星现象提出了这样一种理论模型：共生星中的低温巨星或超巨星体积不断膨胀，其物质不断外逸，并被邻近的高温矮星吸积，形成一个巨大的圆盘，即所谓的“吸积盘”。

吸积过程中产生的强烈的冲击波和高温。由于它们距离我们太远，我们区分不出它们是两个恒星，因而看起来像热星云包在一个冷星的外围。

其实，有的共生星属于类新星。类新星是一种经常爆发的恒星。所谓爆发是指恒星由于某种突然发生的十分激烈的物理过程而导致能量大量释放和星的亮度骤增许多倍的现象。

仙女座Z型星是这类星中比较典型的。这是由一个冷的巨星和一个热的矮星外包激发态星而组成的双星系统，爆发时亮度可增大数十倍。它具有低温吸收线和高温发射线并存的典型的共生星光谱特征。

何时揭开共生星之谜

天文学家们指出，对共生星亮度变化的监视有重要意义。通过不间断的监视可以了解其变化的周期性及有没有爆发，从而有助于揭开共生星之谜。

但是共生星光变周期有的达到几百天，专业天文工作者不可能连续几百天盯住这些共生星。因此，他们特别希望广大的天文爱好者能共同来完成这项实验。

揭开共生星之谜，对恒星物理和恒星演化的研究都有重要的意义。但要彻底揭开这个天体之谜，无疑还需要付出许多艰苦的努力。

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目前，已发现的共生星约有50颗，共生星的光度与谱变有一定的相关性：往往当光度增强时，晚型吸收谱和高激发发射线减弱或消失；当光度变弱时，晚型吸收谱和高激发发射线又重新出现或加强。