新疆域
                          FRONTIERS

[美]艾萨克·阿西莫夫  著
上海科技教育出版社 1999.12

扫描，校对：异调


宇宙学新疆域（FRONTIERS OF UNIVERSE），卞毓麟 何妙福  译

                       邻居家的超新星

    天文学不太能算作一门实验科学。天文学家只能注视天空，并将
天空呈现的景象记录在案。有时，天空展示的东西完全超出了天文学
家的预料。

    例如，在公元1006年和1604年之间，天空中出现了5颗超新星。我
们银河系中的5颗恒星以某种不可思议的巨大规模爆发了。它们之中的
每一颗，都有那么几个星期，所发出的光如同10亿个太阳那么亮；然
后，在几个月的过程中，又徐徐地暗下来。

    这些恒星通常都太暗，以至于肉眼根本看不见；它们突然爆发，
其光辉有如木星或金星，看起来就像是新的恒星出现了。1572年，有
一位第一流的天文学家研究了一颗超新星。这位天文学家就是第谷·
布拉赫（Tycho Brahe）。他写了一本书，并用拉丁文起了个书名，叫
做De Nova Stella，意思是“论新星”。此后，所有爆发的恒星就都
被称为nova（新星）了。不过，有些爆发规模较小。真正规模巨大的
爆发，如1572年的那一次，如今被称为超新星。

    但是，第谷·布拉赫没有望远镜。当时望远镜尚未发明。直到上
述5颗超新星中的最后一颗出现之后5年；即1609年，望远镜才被用来
暸望天空。

    自1609年以来，我们有了越来越大的望远镜，并且拥有了分光镜、
照相术、射电望远镜以及计算机等天文学的全套先进装备。万事俱备，
只缺超新星了。自从1604年以来，我们银河系中连一次超新星爆发都
没有发生过。

    这并不是说什么超新星都没有，而只是说我们银河系中没有。我
们在遥远的星系中见到了超新星。科学家们估计，1604年的超新星与
我们的距离约为35000光年。但是此后，直到几年前，离我们最近的超
新星都要比这远上65倍，它于1886年出现在仙女座星系中，与我们的
距离是230万光年。更有甚者，当初天文学家并不知道1886年的那次爆
发是一颗超新星，也没有对它进行力所能及的详细研究。

    直到20世纪30年代，天文学家们才认识到超新星究竟是什么，并
开始在天空中搜寻它们。从那时起，人们已探测到大约400颗超新星，
但它们全都在很遥远的星系中，甚至比上述仙女座超新星还要远得多。

    这要紧吗？是的，很要紧。天文学家们正在力图查明发生在恒星
中心的事态进程。如果他们能够用当今的先进设备，就近观测一颗超
新星（当然，也不必真的近在咫尺——比方说，与我们的距离仅为几
千光年），那么其爆发的真实细节就有可能使我们对发生在恒星中心
的事件了解得远比我们目前所知的更透彻。也许，它还能使我们对自
己的太阳了解得更加深入。

    但是，这仅仅说明天文学家受到了挫折。这对普通公众又有什么
关系呢？他们为什么要关心超新星呢？

    好吧。首先，在大爆炸的时候——宇宙肇始之时，所形成的仅有
的物质乃是元素氢和氦。所有其他的元素，无一例外都是在恒星中心
形成的，并且通常就永远留在那里了。然而，超新星爆发时却把在恒
星中心形成的那些较重的元素抛入太空，洒向远处；并成为此后再形
成的恒星的部分原材料。

    地球几乎完全由较重的元素构成。人体质量的90%由除了氢和氦之
外的其他元素组成。这就意味着，在我们身体内和在地球上的几乎每
一个原子，都是在变成超新星的某一颗恒星中形成的。

    其次，我们的太阳系是由一团坍缩的尘埃-气体云形成的。但是，
这团安然存在了好几十亿年的尘埃-气体云又怎么会坍缩呢？最佳的猜
测是，附近有一颗超新星爆发，挤压了这团云，使之开始坍缩。

    第三，超新星产生极其大量的宇宙线。地球经常处于宇宙线的扫
射之中，而这些宇宙线则起源于随处散布在天空中的各种超新星。这
些宇宙线造成生物的突变，并加速演化的进程。要是没有宇宙线，我
们或许都还是单细胞的生命——要是能够如此的话。

    因此，超新星以三种不同的方式决定了我们的存在。

    但是，1987年大麦哲伦星云中爆发的一颗超新星的光辉传到了地
球。它虽不在我们自己的银河系内，但至少是在最邻近的河外星系中。
它离我们仅155000光年，仅为1604年超新星的4.5倍，就是说，仅为仙
女座超新星距离的十四分之一。

    天文学家们破天荒地得以如此近距离地研究一例此种类型的爆发，
他们正在充分利用这一有利条件开展研究工作。无论他们发现什么，
肯定都会有一些令人惊异的新东西，使我们的知识大为扩充。