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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