书城童书中小学生不可不知的宇宙奥妙
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第88章 超光速幻象

从2002年4月开始,哈勃空间望远镜对一颗位于麒麟座的恒星V838的类新星爆发进行了长达7个月的跟踪拍摄,哈勃空间望远镜发送回来的图像让天文学家大吃一惊,麒麟座V838爆发时产生的物质在7个月的时间里穿越了5光年的距离。

现在大部分科学家认为光速是宇宙中物质运动的极限速度,宇宙中没有哪个物质的速度会比光还快。显然是某一些原因造成了这种超光速的幻象,科学家认为是围绕在麒麟座V838周围的星际灰尘制造了这场恶作剧。现在我们来看看大自然是如何用星际灰尘来为我们上演这一场精彩的魔术的,首先我们需要了解一点关于光和星际灰尘的常识。

光虽然是一种电磁波,但是在没有阻碍的时候,它会沿着直线传播,当光在传播中遇到障碍物的时候,如果障碍物的尺寸比光的波长大得多,那么光就会被阻挡,进而改变传播方向,这种光学现象被叫作光的反射。几乎任何物体都可以反射光,即使那些看起来透明的物体也会反射一部分光线。星际尘是指那些飘散在宇宙空间中的物质,它们一般是由很多分子组成的,因此它们的尺寸要比星际分子大很多。密集的星际灰尘对恒星的运动影响不大,但是它们对恒星光的传播影响就比较大了,它们会阻碍星光的运动,改变光的传播方向,制造出一些奇妙的光学现象,这次,它们又成为大自然表演魔术时的巨大的遮盖布。

现在这场魔术开始了:在很久以前的某个时间里,麒麟座V838发生了一次类新星爆发,我们不知道在此之前它进行了几次爆发,但是在这颗恒星周围很大的区域里充满了宇宙尘,我们相信这些宇宙尘中有很大一部分来自这颗恒星,其余的来自宇宙空间,也许是来自围绕这颗恒星运动的彗星。类新星爆发发出了强烈的光线,这些光迫不及待地离开了产生自己的恒星,以宇宙中最快的速度奔向空间,但是它们遇到了围绕在恒星周围的宇宙尘。这些灰尘的质量足够大,以至于来自恒星的光不能立刻对它们产生影响,光反而被反射了。一部分光被宇宙尘反射向地球,而另外一些光穿越了宇宙尘,继续向外传播。但是恒星周围布满了宇宙尘,它们穿越了第一层宇宙尘,却在遇到下一层宇宙尘的时候被反射,又有一部分光被反射向地球。这样的景象一直持续到数光年远的地方,才因为光强度的减弱而消散下来。

那么我们看到了什么呢?当第一层光被反射过来的时候,我们看见恒星附近周围产生了一个光圈,当第二层宇宙尘反射的光传播过来的时候,我们看见了第二个光圈,第一个消失了。实际上,这些光圈之间的距离非常小,以至于我们以为这是一个不断向外扩散的连续光圈。当离麒麟座V8385光年远的地方的宇宙尘把光线反射过来的时候,实际上光已经在被宇宙尘包围的区域里运动了至少5年以上,但是它们却在7个月的时间里连续被哈勃太空望远镜接收到,于是我们就看见一个在7个月内扩大了5光年距离的光圈。怎么样,大自然的这个魔术是不是很精彩?

知识链接:什么是时空隧道

很多人都有穿越时空的梦想,到自己喜欢的年代去看一眼。但世间真的存在时空隧道吗?

著名的美国科学家约翰·布凯里教授对时空隧道提出了几种假说。一种认为,时空隧道是客观存在的,它看不见摸不着,在什么时间、什么地方开放也没有定数,如果有人遇到就会被拉进去。另一种假说认为,时空隧道与人类世界并不是同一个时间体系。人类如果进入这一套时间体系里,可能会被送到遥远的古代,也可能来到未来的世界。在时空隧道里面,时间可以正转也可以逆转,还可以相对静止不动。还有一种假说认为,对地球上的人类和生物来说,被吸入时空隧道就意味着在这个时空内消失,而从另一个时空出来时又意味着神秘地再现。由于时空隧道里面的时间是相对静止的,所以即使失踪几百年也会感觉像过了一天或半天一样。