令人生畏的宇宙

神秘莫測、美不勝收

每年這個時候，夜空星火爛漫，有如寶石生輝，光彩奪目。高掛頭上的，是昂首闊步、威風凜凜的獵户座。在一月的星夜，從阿拉斯加的安克雷奇，到南非的開普敦，人只要仰着頭就瞧得見獵户座。你最近有細心眺望天空的寶庫，觀察一下知名的星宿，例如獵户座嗎？天文學家不久之前才觀察過，他們是利用剛修理好的哈勃太空望遠鏡來觀察的。

“獵户”腰帶上的三顆亮星，垂掛着他的“寶劍”。在寶劍中央有顆模糊的恆星，其實不是顆恆星，而是有名的獵户座大星雲。人即使用小型望遠鏡，也看得見這團引人注目的星雲。可是，令内行的天文學家着迷的，卻不是這團星雲若隱若現的亮光。

讓皮埃爾·卡約在《天文學》雜誌報告説：“在我們的銀河這邊，獵户座大星雲是恆星誕生的又大又活躍的地區，所以天文學家都紛紛鑽研獵户座大星雲，包括其中的許多年輕恆星。”這團大星雲儼然是個星際‘産房’！天文學家用哈勃望遠鏡拍攝獵户座大星雲的照片，攝得細微的現象，是他們以往從未觀察到的。他們看見的，不單是恆星和發光的氣體，而是卡約所稱的“模糊的卵形物，這些模糊的卵形斑點發出橙黃色的亮光，就像人的午餐碎屑偶然散落在照片上一樣”。科學家相信這些模糊的光斑絶不是暗室造成的瑕疵，而是“原行星的平面，是科學家首次從1500光年距離所見的太陽系孕育時期”。這時刻正有恆星，甚至整個太陽系，在獵户座大星雲裏誕生嗎？很多天文學家都信有其事。

從誕生到滅亡

“獵户”拿着弓邁步向前，彷彿要跟金牛座的“公牛”對抗。人用小型望遠鏡就能够看見，在公牛的南面角尖附近，隱約有一片亮光。這就是蟹狀星雲。用大型的望遠鏡觀察，這團星雲恍如在爆炸，像第9頁圖片所見一樣。假説獵户座大星雲是個星際‘育嬰室’，那麽，毗鄰的蟹狀星雲就是個星際‘墓地’。恆星遭遇意想不到的‘橫死’，就‘埋葬’在這裏。

這場天空災難可能就是中國天文學家所記錄的現象。1054年7月4日，中國天文學家觀察到金牛座有顆星突然出現，於是他們把這顆恆星稱為“客星”。據説，這顆恆星星光煌煌，日間也看得見，這現象持續了整整23天。天文學家羅伯特·伯納姆指出：“幾週來，這顆恆星星光燦爛，所發的光芒足有4億個太陽一同照耀的亮度。”天文學家把這個星際自殺奇觀稱為超新星的誕生。甚至今天，差不多一千年之後，這場爆炸的火光每天以大約8000萬公里的速度飛越太空。

哈勃太空望遠鏡也向這方面觀察。據《天文學》雜誌説，天文學家用哈勃太空望遠鏡深入觀察蟹狀星雲，他們“在蟹狀星雲新觀察到的細微現象，是以前沒有料到的”。天文學家保羅·斯科恩説，新觀察到的現象“足以叫支持大爆炸論的天文學家煞費思量好一段日子”。

天文學家（例如哈佛的羅伯特·基爾納）認為，了解像蟹狀星雲一類的超新星遺迹十分重要，這些遺迹可以用來測量地球跟其他星系的距離。這是目前科學家深入鑽研的範疇。上述提過，地球跟其他星系究竟距離多遠，科學家的意見莫衷一是。這件事最近引發了與宇宙起源的大爆炸模型有關的熱烈辯論。

在西方的一月，在北半球的夜空，在金牛座以外的仙女座，一道柔和的亮光依然清楚可見。這道光是從仙女星系發出來的，是肉眼可見最遠的星光。相比之下，獵户座和金牛座的奇景近在咫尺——距離地球不過幾千光年。現在，我們凝望距離地球約200萬光年的大旋渦星系。這個星系跟我們的星系——我們的銀河十分相似，不過卻大得多，直徑延伸約18萬光年。每逢你望着仙女座的柔和星光，眼中所見的可能是200萬年前的亮光！

近年來，瑪格麗特·蓋勒和其他同工展開宏圖大計，嘗試繪製地球四周星系的三維空間天體圖，結果令大爆炸論大受質疑。星圖繪製員發現，星系並不是平均分布宇宙各方的，而是“像織錦圖案般”織在延伸億萬光年的畫面上。頗受各界重視的《科學》週刊最近報導：“這塊‘織錦’怎樣從新生宇宙中幾乎穩定不變的物質織出來，是目前宇宙哲學上一個亟需解答的問題。”

我們從這個一月的夜空開始，很快看見的不單是令人讚歎不已的美景，還有隨之而來跟宇宙起源有關的連串問題和奧秘。宇宙怎樣誕生？宇宙怎樣發展到今天的複雜階段？極目所見的天空奇景要變成怎樣？誰可以告訴我們？我們走着瞧。

［第8頁的附欄］

天文學家怎麽知道有多遠？

天文學家告訴我們，仙女星系距離地球200萬光年。他們告訴我們的，不過是憑猜測得出來的約略估計罷了。人還未想出一個好辦法，能够直接測量這樣驚人的距離。最接近地球的恆星，距離地球200光年左右，能用星球的視差直接測量，所牽涉到的只是簡單的三角幾何。可是，這種測量法只對近距離的恆星適用。這些恆星跟地球相距很近，所以地球繞着太陽運行的時候，這些恆星看起來就稍微移動了。大多數的恆星，包括所有星系，都離地球很遠。這樣，天文學家就只能猜測了。既然近距離的恆星，例如獵户座中的紅超巨星參宿四（估計跟地球相隔300光年到逾1000光年不等），所知的距離也是猜測得來的，那麽，天文學家對遙遠的星系（有些比參宿四距離還要遠一百萬倍）跟地球的距離意見紛紜，我們絶不感到意外。

［第8頁的附欄］

超新星、脈衝星、黑洞

蟹狀星雲的中心藏着宇宙間最奇特的物體。據科學家説，這是一個死去的恆星的細小遺體，壓縮到難以置信的密度，在‘墳墓’裏每秒鐘旋轉30次，一面發出無線電波。1968年，科學家首次在地球探測到這種電波。死去的恆星稱為脈衝星，是超新星的旋轉遺體。由於壓縮力十分巨大，以至原來恆星原子裏的電子和質子給擠壓在一起，這就産生了中子。科學家説，脈衝星一度是個超巨星的巨大核心，例如獵户座的參宿四或參宿七的核心。恆星一旦發生爆炸，表層散射到外太空去，只餘下萎縮了的核心——一團白熱的火炭，核火早已經熄滅。

請想像一下，一個像太陽兩倍那麽大的恆星，竟給擠壓到直徑不及15到20公里！也請想像地球給擠壓到120米的大小。可是，這個物體的16立方厘米竟重達160億公噸。

即使是這樣的描述，也説不盡壓縮的情況。我們如果把地球壓縮到彈子那麽小，地球的引力場就會越來越強，最後連光也逃不出來。到時，細小的地球就會看來消失在所謂的黑洞裏。雖然天文學家大多相信有黑洞存在，但是他們仍然未能確切地加以證實，而且今天黑洞也不像他們幾年前所想的那麽頻常出現。

［第10頁的附欄］

那些色彩都是真實的嗎？

人用小型望遠鏡觀察天空，往往因為探測不到有名的星系或星雲而大失所望。他們在星雲的照片裏看到的繽紛色彩往哪裏去了？天文學家兼科學作家蒂莫西·費里斯指出：“即使用世上最大的望遠鏡，人的肉眼也不能直接看到星系的色彩。因為星光非常微弱，無法刺激視網膜上接收顔色的感光細胞。”這點促使有些人作出結論：天文學照片所見的精美色彩都是捏造出來的，只是在沖洗過程中弄了手腳罷了。這個看法卻大錯特錯。費里斯寫道：“那些色彩都是真實的。照片是天文學家盡了最大努力精確地拍攝出來的。”

費里斯在《星系》一書解釋，拍攝遙遠物體的照片，例如星系或星雲，“要把望遠鏡瞄準星系定時曝光，有時感光板曝光幾小時，待星光慢慢滲入感光乳劑中。這其間，一個驅動器會抵消地球的運轉，使望遠鏡能够繼續瞄準星系，這個時候，天文學家（有時是自動導星系統）會糾正極微小的差距。”

［第7頁的圖解或圖片］

（排版後的式樣，見出版物）

1 獵户座，一月夜空的常見景象

2 獵户座星雲，模糊“星體”的特寫

3 獵户座星雲深處——星際‘産房’？

［鳴謝］

#2: Astro Photo - Oakview, CA

#3: C. R. O‘Dell/Rice University/NASA photo

［第9頁的圖片］

仙女星系，肉眼可見最遠的星系，旋轉速度看來違反了牛頓的萬有引力定律，使人質疑用望遠鏡也難以看見的黑點究竟是甚麽東西

［鳴謝］

Astro Photo - Oakview, CA

［第9頁的圖片］

金牛座中的蟹狀星雲——星際‘墳墓’？

［鳴謝］

Bill and Sally Fletcher

［第10頁的圖片］

上圖：車輪星系。一個較小的星系跟車輪星系碰在一起，傾斜越過車輪星系，較小的星系留下億萬新形成的恆星，像個藍圈繞着車輪星系

［鳴謝］

Kirk Borne (ST Scl), and NASA

下圖：貓眼星雲。兩顆恆星在大家的軌道上運轉，不難説明當中的結構多麽精密繁雜

［鳴謝］

J. P. Harrington and K. J. Borkowski (University of Maryland), and NASA