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闪耀天际的星星
茫茫星海中,猎户座、天狼星、织女星相隔几百亿光年,以人类目前的技术还没有办法去拜访它们,实在是宇宙太大了,星座太远了,光速在宇宙中慢如蜗牛。
星座之王:猎户座
猎户座位于天球赤道带,其北部沉浸在银河之中。作为冬季夜空的“霸主”,它往往在北半球寒冷的冬季進入大众的眼帘,因为它内部亮星众多、结构明显,故辨识度极高。在中国古代文化中,猎户座是二十八宿之一,即“参宿”。“参”从“三”的大写“叁”演变而来,指猎户腰带上的三颗星。而这三颗星,被民间寓意为“福禄寿三星”,也有“三星正南,就要过年”的说法。
构成猎户座主体的7颗亮星,按照由东往西算,自腰带3星开始,分别是参宿一、参宿二及参宿三;腰带北边分别是参宿四及参宿五;腰带南边分别是参宿六和参宿七。参宿四为猎户座α星,这是一颗红超巨星,散发着橘红色的光芒,视星等(人们用肉眼所看到的星等)在0.2~1.2等之间变化。它距离地球约640光年,质量为太阳的15倍,是迄今人类发现的体积较大的恒星之一。参宿七是猎户座β星,位于猎户的左腿,闪耀着蓝白的光芒,其光度比太阳强12万倍,是全天排名第7亮的星,距离地球约863光年,但直径却比参宿四小得多。
在猎户座腰带的南边,看似也有3颗星星竖着排列——那是猎户座的佩剑。中间一颗是较模糊的亮斑,肉眼可见朦胧、乳白斑点。它其实不是单颗星,而是鼎鼎有名的猎户座大星云M42。
猎户座大星云是太空中正在产生新恒星的一个巨大的气体尘埃云。通过望远镜观察,可以看出猎户座大星云的形状犹如一只展开双翅的大鸟,它的亮度相当高,在全天仅次于卡利纳星云,在无光害的地区用肉眼就可观察到。猎户座大星云是全天非常明亮的气体星云。
藏在冬季大三角的天狼星
冬天的夜晚不仅漫长,而且夜空中亮星的数量也比其他季节多,如果你想要看星星,不如先看看具有标志性的冬季大三角。冬季大三角是由三颗出现在冬季夜空中的亮星组成的,分别是大犬座的天狼星,小犬座的南河三,还有猎户座的参宿四。其中,天狼星是冬季大三角中最明亮的一颗恒星。
天狼星也称大犬座α星,虽然我们看到的是一颗钻石股闪亮的星,但事实上,天狼星是一个双星系统,由主星和伴星构成。其中,主星名叫天狼星A,它是一颗蓝矮星,体积较大,还处于风华正茂的主序星阶段。而在不远处的是较小的天狼星B,它的亮度没有主星高,历经了主序星、红巨星阶段,如今已经成为一颗衰老的白矮星。这对双星本身亮度很高,同时离太阳又很近,所以才会如此明亮。
距离地球只有8.6光年的天狼星对地球文明产生了很深的影响,但在多数文化中,人们对它却没有什么好感。比如,在中国古代,这颗星是外敌入侵的征兆,如文豪苏轼写下的“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”;而在古罗马文化中,天狼星属于大犬座的一部分,它被想象成一只口吐白沫,带着狂犬病毒的恶犬。
每年农历七月初七,是牛郎织女一年一度鹊桥相会的“七夕节”。但在天文学家眼中,这个源自汉代的民间传说,却可能永远无法真正实现。事实上,这两颗恒星相距约160万亿千米——即使这对情人都坐上宇宙飞船,同时飞向银河,他们也要20多万年才能相逢;如果他俩用无线电通话,要等整整16年,才能听见对方说的第一句话。
进入夏季,每当晴天的夜晚,位于北半球中纬度附近的人们抬头就可以看到织女星正在头顶,散发着白色耀眼的光芒。织女星属于织女星官,该星官由三颗星组成,大家常说的织女星,就是这个星官最亮的“织女一”。另外,古人用河鼓3星中最亮的河鼓二来代表“牛郎星”。 在北半球夏季的夜空中,牛郎星、织女星以及位于天鹅座的天津四(天鹅座α)组成了著名的“夏季大三角”。此外,在春季清晨的东面天空也能看到这个几何形状。到了秋季,夏季大三角出现在傍晚的西面天空,一直可以持续到11月份。由于三颗星都非常亮,只要避开强烈的城市燈光干扰,就能看到这个明显的几何图形。
农历七月初秋的夜晚,银河正好转到了正南北方向。此时,人们仰望星空,分居银河两岸的牵牛和织女正好一东一西,隔河相望。当古人仰观这种星象,看到这种情景,我们所熟悉的牛郎织女的传说不就呼之欲出了吗?
920亿光年之外是什么
面对浩瀚星空,熠熠星辰,我们不由生出一个疑问,“我们的宇宙是否存在边界,而在边界之外又是什么?”其实,对于宇宙的大小,科学家已经采取很多方法进行研究,最终得出宇宙大概在920亿光年的范围。当然,这并不是宇宙的真实大小,而是我们的可视范围,宇宙一直在膨胀,想要探测得更深,以我们现在的技术还不能实现。
科学家认为,我们的宇宙是由一个包含着时间与空间还有维度等一切事物的奇点,是在大爆炸的统一模型之下建立起来的。按道理来说,如果要探索宇宙的边界之外是什么,那就只需要探索在宇宙大爆炸之前,所处的空间是什么样的状态就可以。不过,科学家通过宇宙大爆炸的统一模型得知,由于当时奇点的引力实在是太大了,它吞噬了所有的事物,包括时间和空间等一切,所以,理论上,在当时,那个空间是空无一物的,不存在任何意义。
许多科学家就此提出了其他观点和看法,第一种看法认为在我们可视宇宙的边界之外其实就是黑暗无界的暗物质。所谓暗物质就是我们宇宙所组成的主要部分,它占到宇宙成分的80%。虽然它在本质上与我们的宇宙是一致的,但是它不存在任何的生命、天体和星系。
至于第二种说法,科学家认为整个宇宙其实就是一个有限无界的三维世界。通俗点说就是虽然没有界限,但是最终都会回归原点。科学家利用光的传播做了一个详细的解释,人的眼睛之所以能看到东西是经过光的反射,没有了光,人类根本就不可能看见五彩缤纷的世界。因此,是否可以这样理解,人类看到的东西都是从这个东西出发,经过光的反射回到眼中,这就形成了一个回路。所以科学家探测的920亿光年之外的宇宙会不会就是通过光的反射回到人类眼中,因此在远方的宇宙实际上就是我们本身。这个认知是颠覆性的,很多人可能并不能接受,只不过这些都是科学家的猜想,它的真实性还有待于以后的研究证明。
令人惊艳的“黄金雨”
古往今来,人类从未停止对深邃星空的神往与探索,那坚定前行、追求真理的步伐也从未停滞。此时此刻,我们虽不能带你迈向苍穹,面对面地与繁星对话,却能在这方圆之间的化学魔法实验室里,用一个简单却华丽的小实验,与你一同领略这星空的闪烁之美!
准备好乙酸铅、碘化钾、药勺、烧杯、酒精灯、三脚架、石棉网、玻璃棒。先配置好相同体积的碘化钾溶液和乙酸铅溶液,再把两者混合起来,就能看到两者的混合液中出现明亮的黄色沉淀物。接着,加热溶液并不断搅拌,让沉淀物慢慢溶解。随后让淡黄色的溶液在自然环境下缓缓降温,这时我们能看到溶液中慢慢析出金黄色的析出物。而当溶液完全冷却后,我们就能看到闪亮的金黄色晶体在溶液中不断闪烁。如果在黑暗的环境中用灯光照射溶液,就能看到闪闪发亮如璀璨星辰般的“黄金雨”了。
美丽的星空“黄金雨”是如何形成的?原来,碘化钾溶液和乙酸铅溶液混合后,会生成明亮的黄色沉淀——碘化铅。当加热溶液时,碘化铅在水中的溶解度会慢慢变大,随着温度的升高不断溶解,直到溶液澄清。当温度降低时,就会有更多纯净的碘化铅晶体析出,在灯光的照射下,我们就能看到美丽闪亮的“黄金雨”了。其反应化学式如下:(CH3COO)2Pb 2KI=Pbl2↓ 2CH3COOK
但是需要注意的是,可溶性的铅盐有毒,做此实验时一定要避免其与皮肤接触,实验后也要对废液进行完备的处理。还有,对碘有过敏史的朋友最好不要做此实验,以免发生危险。
(责任编辑/岳萌 美术编辑/周游)