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仙女星系和銀河系相距大約250萬光年,在引力的作用下,這個距離每小時在縮小50萬公里。

計算機模擬顯示它們將會在大約30億年後相撞。

引力以無窮的威力,穿越廣袤的時空而被感知。

這種看不見的力量,在太陽系的每顆行星上,以及在其他恆星系統的行星上都有不同的表現。

引力依附於品質而存在。天體的品質越大,它的引力也就越強。

太陽系中,引力最大的天體是太陽。

太陽的品質極大而體積相對較小,因而它的表面重力是地球的28倍之多。

不過,和宇宙中最怪異地方之一的極端引力相比,太陽的引力根本不值一提。

想象這樣的引力世界,比太陽還大的品質擠壓成而直徑僅有20千米的天體。

大約50多年前,我們才首次探測到這種神奇的星體。不過有關它的發現卻開始於一千多年以前...

查科峽谷(Chaco Canyon)

這是查科峽谷(Chaco Canyon)位於美國西南部新墨西哥州,是查科文明(Chacoan civilization)的發源地。

這裡是Pueblo Bonito,查科人的一處聚居地,公元1100年代,這片地方就有600多間房屋。

據推測,這座建築很可能是作為儀式或宗教用途,類似一座大教堂。

查科人的大型石屋大多都指向天空中引人矚目的天體,比如太陽或者月亮在一年中重要日期的升起位置。

看起來,建造這些巨集偉的建築,查科人不僅將自己置於當地文化的核心,而且也把自己視作宇宙的中心。

對於查科文明,我們所知甚少,因為尚未發現任何文字記載。

但在峽谷的另一處,有一幅圖畫記載著他們於1054年目睹的天空中的景象。

因為據推測這幅壁畫記載著宇宙中一種最壯觀和最神奇的事件。

公元1054年7月4日,一顆明亮的新星出現在夜空,三週的時間裡,它光芒奪目,令其他所有星星都黯然失色。

這顆耀眼的新星,甚至在白天也能看見。據推測,這幅壁畫正是查科人對此天文事件的記錄。

因為通過現代計算機技術,我們能倒推算出過去的夜空中月亮和星星的位置。

我們可以發現,就在這個方向,月亮從天空升起,然後穿過夜空,而這顆新星與那天夜空中新月的位置正好非常接近。

我們現在知道,這顆新星實際上是恆星的爆炸性的死亡,也就是超新星爆發,是一顆恆星,準確地說,在其生命的最後,在巨大的爆炸中化為齏粉。

縱觀恆星的一生,一直有兩種力量在相互對抗 - 能量向外的力,自身引力向內的力。

只要恆星在燃燒,那麼這兩種力就維持相互平衡的狀態。

但當它燃料耗盡時,引力佔了上風,恆星開始坍縮,接著會發生一場大爆炸,其亮度超過十億個太陽。

查科人當年目睹的超新星爆發奇觀,今天已經無法再現,但這場大爆炸的遺留,仍然讓我們深深震撼。

蟹狀星雲(Crab Nebula)

這是蟹狀星雲(Crab Nebula),是一千年前查科人目睹的那場超新星爆發形成的。

這個由氣體和塵埃組成的星雲還在不斷擴張,它是一顆垂死恆星的殘留。不同的顏色代表不同的化學元素,橙色表示氫元素,紅色是氮元素,那些綠色的絲狀物是氧元素。

絕大部分恆星物質在爆炸中四散拋灑,形成了廣闊的星雲。

中子星 脈衝星

在星雲的中心處,這顆恆星殘餘的星核依然存在著,引力已將它壓縮。

這是一顆中子星,影象由錢德拉X射線太空望遠鏡(Chandra X-ray satellite)拍攝。

中心那個小點只有大約20公里的直徑,卻有著太陽那麼大的品質。

它的自轉速度是每秒30圈,也就是每分鐘1800圈。

當中子星旋轉時,接近光速的粒子束會從兩極不斷噴出。

這些強大的粒子射流,會隨著中子星的自轉不斷掃過天空。

當它們掃過地球時,我們會接收到有規律的脈衝,因此它們被稱作脈衝星。

但對於蟹雲脈衝星來說,最奇異的並非這些脈衝,而是這個星體上超乎尋常的引力 – 其表面重力會比在地球上大1000億倍。

脈衝星之所以有如此極端的引力,是因為構成它的物質極端緻密。

為了理解其中的原因,我們必須研究引力在最小尺度下對物質的影響...

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