书城文化细说万事之谜
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第49章 开启宇宙秘境之门(7)

2006年4月,美国麻省理工学院的科学家们称,他们首次发现了可能孕育行星的一颗盘旋的岩屑碟,从而解开了行星是如何从一个脉冲星周围形成之谜。

据报道,科学家们利用美国宇航局的红外线“斯皮策”太空望远镜观测到一个岩屑碟放出的光亮的辐射线,而这个岩屑碟环绕着距地球1.3万光年的一个年轻脉冲星。这个脉冲星一度是颗巨星,而这颗巨星在约10万年前的一次超新星爆发中崩溃了。

负责这项观测工作的麻省理工学院天体物理学家迪普托·查科拉巴蒂表示,这个岩屑碟很可能是由金属丰富的物质组成,而这些物质未能逃脱那颗超新星。这颗岩屑碟与围绕类似太阳的恒星的岩屑碟相像,从而使研究人员得出它可能孕育一个新的行星系的结论。

1992年,已有一组科学家发现一些环绕另一颗脉冲星的行星,但他们没有发现岩屑碟,也就未能揭示出行星系形成的过程。

新发现可能会使行星系的形成变得清晰。查科拉巴蒂说:“新发现显示,行星的形成在宇宙中到处存在。它是一个坚定的过程,能够在任何未曾预料的环境中发生。”

■ 宇宙中最庞大的“怪物”

美国一个天文学家小组近日利用位于美国莫纳亚克峰的“昴星”望远镜和“凯克”望远镜发现了一个巨大的由许多星系聚集而成的三维星系丝状结构,横跨范围达到了2亿光年。

这个巨大的星系丝状结构,大约形成于宇宙大爆炸的20亿年后,是迄今为止宇宙中发现的最大的结构。它由30多个巨大的气体云团所组成,每一个云团都有我们银河系的10倍大小。

天文学家认为,这些气体云团是目前宇宙中存在的最庞大星系的“祖先”。

这项发现被认为十分的重要,因为它给研究人员们带来了关于宇宙中庞大结构的新的透视。先前,天文学家认为宇宙在大爆炸的20亿年后会变得相对的平坦。

日本京都大学的天文学家Ryosuke Yamauchi说:“在宇宙中,像这样庞大和密集的物体还是很少见的。我们所发现的这个结构以及其他与此相类似的结构,或许是我们如今所见到那些里面包含了多样星系群的最大结构的起源。”

起初,这个研究小组使用“昴星”望远镜对距离地球120亿光年的天空区域进行细致的研究是因为那里已知有一个巨大的星系群。

他们使用配备了对遥远星系发出的红移光特别敏感的过滤器的“昴星”照相机对该星系群进行了观察,结果发现这个星系群只不过是一个更大宇宙结构的一小部分。

新发现的这个巨大结构还有一个奇特的地方,虽然它的密度很高,可是体积却没有因此而减小。在宇宙中,一般如此高密度的结构的体积要来得更小一些,大约只有5000万光年的横跨距离。

天文学家通过“昴星”暗天体照相机和光谱摄制仪对这个巨大丝状结构内部星系的三维分配情况进行了研究,结果,又发现了一个令人惊讶的现象,这个巨大的星系丝状结构是由至少三个重叠的丝状结构所组成的。

天文学家了解到这个区域至少包含了两个气体云团,其中一个扩展范围达到40万光年,是我们银河系直径的4倍多。研究人员发现一些气体云团位于这个巨大星系丝状结构的重叠区域附近。

■ 第二个“准太阳系”

2006年8月,俄罗斯纽带网报道,澳大利亚国立大学的天文学家们日前发现了一个与太阳系非常相像的“恒星-行星”系统。他们认为,在这一系统中很可能存在着一颗与地球同类型的行星。到目前为止,这已是科学家们找到的第二个“准太阳系”。

根据Jorge Melendez、Katie Dodds-Eden和Jose Robles博士的计算,这颗编号为“HD98618”的恒星在质量、形成时间、体积、温度和化学成分上几乎都与太阳完全相同。

Jose Robles博士指出:“在“HD98618”的周围完全有可能存在着地球这样的行星。现代化的行星探测技术使得我们有可能在不久的将来查清这一问题。”

“HD98618”号恒星位于大熊座,距离地球126光年。在北半球,人们只需借助普通的望远镜就可轻易地找到它。

科学家们现在已经确定,“HD98618”形成于大约40亿年前,也就是说,它只比太阳“年轻”10%。天文学家们认为,在如此漫长的时间里,在其周围的行星上完全有可能孕育出生命形态。目前,除了“HD98618”外,只发现了一颗与太阳在各方面都比较接近的恒星——“18 Scorpii”。

不过,还需要数年的时间才能最后确认在“HD98618”的周围是否也存在着类似木星这样的巨型行星。

澳大利亚科学家取得的这项最新发现还将被用于其他一系列研究活动之中。太阳的孪生兄弟——“HD98618”,是用于校对其他天文仪器的理想参照物。通过它,科学家们可以获得构建反映太阳系演化过程模型的必要数据,并预测地球气候的演化趋势。除此之外,天文学家们还将有可能查明,类似太阳系这样的“恒星-行星”形态在宇宙中到底是普遍存在,还是仅此一个。

Katie Dodds-Eden博士表示:“为了寻找太阳的‘孪生兄弟’,我们已经研究了大量的恒星,但每一次都无法获得理想的结果。而新近发现的‘HD98618’却让我们备感振奋——它和早前发现的‘18 Scorpii’在各方面都与太阳非常相似。”

在研究过程中,澳大利亚的科学家们动用了设立在莫纳克亚山(夏威夷岛的死火山,太平洋上最高的山峰)上的Keck望远镜——其直径达10米,是地球上最大的天文望远镜。

■ 恒星的声音

到目前为止,每当人们谈到这颗或那颗恒星时,主要是依据亮度对它们进行区分。不过,在不久的将来,人们在描绘这些恒星时将有可能引入一个新的标准——噪声。2006年8月,美国与澳大利亚的科学家们首次“听到”了恒星发出的声音。

科学家们表示,此次“听到”的声音来自一颗距离地球约1万光年的磁星(Magnetar,一种有着超强磁场的中子星)。其磁场强度超过其他任何已知中子星的1000倍,几乎是地球磁场强度的1000万亿倍。

据介绍,这颗磁星的磁场强度极大,以至于它能够发出巨大的声响,如果站在距它1000千米的地方,地球上的任何生物都会被电磁波烤熟,其效应与微波炉非常相似。

目前,科学家们只在银河系中找到了12颗此类拥有强大磁场的中子星。不过,新发现的这颗中子星的磁场强度最大,其发出的声响就像是频率较低的轰鸣声。有趣的是,它发出的声音并非持续不断,大约每隔5.54秒钟才会发出两三秒的声响。

天文学家们表示,此前还从未发现过如此奇怪的现象。

这颗奇特磁星是由澳大利亚联邦科工研究组织的科学家发现,协助他们取得这项成就的是Parkes空间望远镜。

领导该项研究的约翰·雷诺尔茨表示:“这颗磁星发出的声音就像是它的心跳声,可通过无线电波传播到很远的地方。它的磁场不但稳定而且非常强烈。如果太阳拥有与其强度相当的引力和磁场,那么地球上所有的生物都将毁灭。”

■ 宇宙最大火球真面目

2004年,天文学家们首次在一个被称为“Abell 3266”的星系群中发现了一个彗星状的火球,该星系群距离地球数百万光年。不过当时科学家对其不甚了解,因为这个火球不发出可见光。不久前,天体物理学家们通过欧洲航天局“XMM-牛顿”X射线卫星获取的数据进行了分析,才发现这个“不明物体”有很多让人称道之处。

此次观察主要基于X射线范围。数据相当详细地展示出气体从这个类似彗星核中脱离,形成一个包含更冷和更浓密气体大尾部的过程。研究人员估计这个火球每小时就会失去与一个太阳相当的质量。

这个彗星状的火球正以每秒750千米的速度穿越星系群——其直径大约为300万光年,尺寸大小约是太阳系的50倍。这个巨大的火球是目前为止人类所确认的最大此类物体。其温度比太阳核心温度还高得多,大约高达4611万摄氏度。火球运动的速度大约为每小时290万千米。

“Abell 3266”星系群距离地球数百万光年。因为距离遥远,所以这个火球不会对我们的太阳系构成威胁。“Abell 3266”星系群中含有数百个星系和大量温度接近100万度的热气体。星系群气体和这个巨大的火球在看不见的暗物质的重心引力下聚集在一起。

“Abell 3266”星系群是Horologium-Reticulum超星系群的一部分,该星系群是南部太空中最大的星系群。目前该星系群体积仍在进行积极的膨胀,其膨胀的特征就是火球。该星系群将成长为一个靠近宇宙边缘的最大的质量集结中心。

■ 太空育种被神化了吗

利用航天器或返回式卫星研究植物生长发育及遗传变异的工作,迄今已有30多年的历史。据不完全统计,1957~1997年,全球发射空间生命科学卫星120颗,搭载植物材料38次,其中前苏联16次,美国14次,中国8次。

现在,市场上有很多农产品、花卉打着“神六”的旗号宣传。那么,这些到过太空的种子生长出来的植物是不是就比地面上培植的同类植物更优异呢?

2006年初,重庆大足县农民罗登强提供的荷花种子搭载返回式卫星飞入太空后返回了地面。现在在他的育种室里,这些种子中的一部分已经开出了美丽的花朵。但专门负责罗登强荷花太空育种的工程师在接受记者采访时说,150粒从太空返回的荷花种中,有近60粒没有成活,产生变异的数量也很少。

那么,我们不仅要问,太空育种是不是被神化了呢?

原中国科学院遗传所研究员、被称为“中国空间育种第一人”的蒋兴村说,太空育种主要是通过强辐射、微重力和真空等太空综合环境因素诱发植物种子的基因变异。

由于亿万年来植物的形态、生理和进化始终受地球环境的影响,因此一旦进入太空将有可能产生地面上难以获得的基因变异。从卫星搭载回的物品中精选出优质的品种,植物的果实大小、营养物质的含量以及抗病虫害等方面均有显著改善。

植物的种子只要送上太空就能产生基因突变吗?种出的蔬菜瓜果就能增产吗?现在对于太空育种的宣传,往往让人对太空育种的神奇充满向往。

大连海事大学环境系统生物研究所所长孙野青教授说,不是说只要种子上过太空,就一定会发生基因突变,并且不同品种其突变率也有很大差别。经过统计,一般种子突变率是在0.05%~0.5%之间,一点儿变化都没有的种子有很多。

在所发生的基因突变中,也并非全都是抗病能力增强、高产和早熟等有益变异,甚至从总体上来看,减产、抗病能力减弱等不利于生产的劣性突变表现得更多,因为太空毕竟是一种特殊的极端环境。

目前,关于太空育种是否有优势的争论还在继续。在实际中我们发现,太空育种确实比地面诱变效果要好很多,但是绝对不应该炒作。我国太空植物育种已经有10多年历史,而动物育种还是刚起步阶段。前不久农科院蜜蜂所就把蜜蜂的精液送上了太空,现在正在做进一步的观察研究。