七小七,脚踏实地,仰望星空。心有猛喵,细嗅鱼干。 既然都“超级”了,那咱们不如大胆一点,把眼光往稍微远点的地方看看。 超级喷发 1820 年,船底座的一颗星星又开始变得明亮起来。说“又”,是因为在 90 年前,它已经变亮过一次了。人们最开始也没太关注它,直到 7 年后,这颗星星已经比之前亮了 10 倍。 事情还远远没有结束。1843 年 4 月,这颗星星光芒已经盖过了附近的全天第二亮星老人星。目视星等达到了惊人为 -0.83 等。不过,这个耀眼的光亮并没有持续很久,一段时间后,它又迅速变暗,甚至暗到了肉眼无法看见。难道这颗星星是发生了超新星爆发之类的事件,彻底消失了? 并没有。 当天文学家把望远镜对准这片天空时,看到的是一个由喷发物质形成的巨大的哑铃状星云,和星云中异常明亮的星体,它还活的好好的,并没有消失。这次变亮事件,只不过是它的一次“小小的喷发”而已。 相信很多小伙伴已经喊出这颗星星的大名了——海山二。 海山二在紫外线下的照片,由哈勃望远镜的第三代广域照相机拍摄。蓝色的部分是镁发出的光 海山二是一颗超大质量的高光度蓝变星,质量估计是太阳的 150 倍以上,位于船底座,距离我们超过 7500 光年。它总体的光度大约是太阳的 550 万倍,在全天恒星中排到了第四位。目前比较主流的看法认为,海山二是个双星系统,主星为 100 倍太阳质量,伴星则有 50~80 倍太阳质量。 1820 年的这次爆发,海山二总共喷出了约30 个太阳质量的物质,它们以 670 公里 / 秒的超高速度向外扩张,形成了一个哑铃状的巨大星云,如今直径已经接近 1 光年的大小。 在这片星云中,天文学家发现了镁的痕迹,这表明海山二很可能快要接近生命的尽头了。未来,它一定会产生极超新星爆发,以这次喷发的情形来看,那时的场景一定超级壮观。当然了,对于恒星而言,时间单位都是以万年来计算的,咱们有生之年可能还是看不到这颗大烟花的。 超级喷流 如果海山二已经让你喊出一声“哇~”了,那请擦擦口水,看看下面这个。 2019 年 4 月 10 日,人类发布了第一张黑洞照片。这个黑洞就来自于 M87 星系。M87 位于室女座,是个巨大的球状星系,距离我们 5500 万光年之遥,中心黑洞质量相当于 65 亿个太阳。 不过,咱们这回讲的不是黑洞,而是黑洞喷出来的物质,一个长达 5000 光年的喷流。它的磁场至少延伸了 3300 光年,而射电波长延伸到了 10 万光年,这大约是我们整个银河系的直径了。 喷流是由中心活跃的黑洞产生的,由电子和亚原子粒子组成,以接近光速的速度在宇宙中穿行。由于是侧对着我们,我们可以很清晰的看到 M87 喷流,它呈现神奇的双螺旋结构。 超级尾巴 能喷发物质的可不止恒星和黑洞。星系也能甩出长长的尾巴。 严格说来,星系不是星球,是星球的集合体。它们由亿万颗恒星组成,在宇宙中飘荡,又被形象的叫做“宇宙岛”。 星系们都在宇宙中狂奔,它们很容易遇见彼此,然后被对方强大的引力吸引,发生奇妙的物理反应。宇宙中的“撞车事件”太多太多了,碰撞方式更是多种多样。比如这个位于天龙座内,离我们 4 亿 2 千万光年远的大蝌蚪,星系 Arp 188,它拖着的长长的尾巴,正是与其他星系碰撞的产物。 这条尾巴长达 28 万光年,可以直接把前面的黑洞喷流秒成渣了。天文学家相信,是有个小而密实的星系,曾经从它的前方由右至左掠过,然后被蝌蚪星系的重力甩到后方去。在靠得很近的时候,潮汐力把这个螺旋星系的恒星、云气和尘埃拉了出去,形成了这条怪异但很壮观的长尾巴。这个肇事星系,据估计位在蝌蚪星系后方约 30 万光年的地方,在右上角旋涡臂的缝隙里就能看见它。 更神奇的是,随着时间的推移,蝌蚪星系也真的会如蝌蚪一样,失去自己的尾巴。尾巴会重新凝聚成一个伴星系。 估计到这里会有人问了,不都说宇宙在膨胀吗?星系不是应该彼此远离吗?你这怎么还撞车肇事了?其实宇宙膨胀理论是宇宙大尺度结构上的特征。星系在宇宙中仍然是非常非常小的单位。我们的可观测宇宙中,大约有 1000 亿个星系。星系会与附近的星系组成星系群,星系团,抱团行动,因此小摩擦啥的也就在所难免了。 宇宙究竟有多大?不如用一组图来让大家稍微有个概念吧。 著名的《暗淡蓝点》,是旅行者一号探测器飞越冥王星轨道后,最后一次转身回望太阳系,为太阳系的行星们拍摄的全家福里的一张。在照片里,地球只是一个毫不起眼的,只占了 0.12 个像素大小的蓝点。但这却是我们迄今为止,唯一的家园。 太阳所在的银河系,包含了大约 2000 亿~4000 亿颗恒星,直径约 10 万光年。 下图标出了太阳在银河系中的位置。注意看,太阳附近有一个红圈,我们夜晚肉眼可见的几乎所有恒星,都在这个红圈的范围内。 银河系所在的本星系群,由 50 个星系组成,跨越了 1000 万光年。其中最大的是我们的邻居,仙女座星系,银河系的大小只能排到老二。 本星系群所在的室女座超星系团,又叫本超星系团,包含了约 100 个本星系群这样的星系群,直径约 2 亿光年。箭头所指就是本星系群的所在位置。 室女座超星系团只是拉尼亚凯亚超星系团的一部分。拉尼亚凯亚超星系团包含了 300~500 个星系群和星系团,跨度在 5.2 亿光年。 拉尼亚凯亚超星系团又被包含在双鱼 - 鲸鱼座超星系团复合体中。这个复合体跨越了 10 亿光年,但在我们的可观测宇宙中,它也只是角落里一个小小的斑块而已。(下图左下角画红框的部分) 所以呀,最上面介绍的那些“超级景观”,对于宇宙而言,也只不过是些稀松平常的小东西罢了。 每每看到这些超大尺度结构,心中免不了会升起“寄蜉蝣于天地,渺沧海之一粟”的卑微感。但从另一个角度来讲,人类文明从诞生的那一刻,就从未停止过仰望星空。渺小的是我们,而不是我们的思想。对于这个茫茫宇宙,我们始终饱含着巨大的好奇心,身虽不至,心向往之。 我相信,这份独一无二的好奇心,一定能把人类带往更远的地方。