新星的发现
光绪二十五年(1899年),我国山东福山一位著名金石收藏家王懿荣患了疟疾。那日他正准备煎药,忽然发现草药中有一小片异物,上面有奇怪的花纹,询问之下才知道这是“龙骨”。王是一个有心人,他把几包药都打开,把那些龙骨一一挑选出来进行研究。他又派人去药店查询龙骨的来历,几经周折,才知这些龙骨都出于河南安阳附近小屯村的地下,是当地农民翻地时无意中发现的。他们以为这些古时候的龟壳、牛骨可以医病,遂以低廉的价格卖给了药店。王懿荣问明原委,大喜过望,遂把店中所有龙骨全部买下以作研究。因为他知道,安阳原是商代的京都。可惜王不久就谢世,他的收藏均为《老残游记》的作者刘鹗所得。从此,甲骨文重见人世,向人们吐出了殷商时代的许多秘事。
在这些甲骨片中,有很多涉及天文学的记载。如其中一块上刻有:“七月己巳夕丑,有新大星并火”,意思是七月初七那天,在红色的心宿二旁突然出现了一颗很亮的星。据考证,是公元前14世纪的天象记录,也是目前世界最早的新星资料。西方相应的最早记录是古希腊喜帕恰斯在天蝎座中发现的新星,据说喜帕恰斯正因为此而编制了西方最早的星表,以用此来检查其他天区是否也出现了这种“不速之客”。我国《汉书·天文志》上对喜帕恰斯发现的新星也有记录:“元光元年(公元前134年)六月,客星见于房”,而客星正是我国古代对新星的别称。
新星不是新出现的恒星,也不是来去匆匆的过客,而是自然界的奇迹。它在很短的时间内会像闪光灯那样发出耀眼的光芒。在闪亮前,它如同微弱的烛光,暗得肉眼无法察觉,所以人们对它熟视无睹,但一旦发亮,就像一盏探照灯那么引人注目,以致人们以为这儿出现了新的星星。
迄今为止,人们在银河系内已发现了大约200多颗新星。从它们的光谱观测中可知,它发亮是一种大爆炸,表面层物质被炸得四处狂飞——速度可达500~2000千米/秒,这个速度比人造星的运行速度(8千米/秒、)大60~250倍,被炸开、抛出的恒星物质有百万亿亿到亿亿亿吨,分别相当于几十到几千个地球的质量。粗粗计算一下这一下子放出的能量达1033~1038焦耳,或者说是太阳能量的百万到几亿倍。前面说过,太阳能量可与900亿颗氢弹相比,按此比例,新星爆发相当于顷刻之间引爆9亿亿到900亿亿颗大氢弹!因此它的亮度一般可在几天内增亮11等。如果说原来它是一颗连小望远镜也无法看见的12等星,则顷刻之间会变得如同织女星那般熠熠生辉。从光变的角度讲,它也是属于变星——爆发变星或激变变星。它在2~3天内迅速上升9个星等,稍稍“休息”一下,再冲上顶峰,又升高2星等左右(只有几小时到几天时间),之后,它慢慢回到原来状态,这需经历几年至几十年的时间。(www.xing528.com)
新星或者超新星的爆发是天体演化的重要环节。新星爆发的灰烬,是形成其他天体的重要材料,地球上的许多物质元素都来自那些现已消失的新星。
新星为什么会突然爆发?20世纪50年代之后,人们发现1934年爆发的武仙DQ原是一对双星,这使人茅塞顿开。很可能,新星都是一种彼此靠得极紧的双星(称密近双星),其中一颗主星是温度较低的主序星(如K、M型星),旁边的伴星是光度很小、看不见的白矮星。白矮星的强大引力把主序星的物质吸引到自己温度极高的表面上,这些物质在向白矮星落下时,本身又有巨大的动能,于是当落下物达到一定数量时,白矮星表面上就能发生本该在恒星内部发生的热核反应,成千上万颗超级大氢弹引爆了,形成了新星的巨大爆发。
新星不仅出现在银河系,在其他星系中也时有发现,如仙女星系(M31,又称仙女大星云)中发现的新星数竟与银河系不相上下。另外在大麦云、小麦云及其他一些星系中也常常出现新星的爆发。据估计,仅银河系内,每年就有50颗新星爆发,仙女星系中约有29颗。由此看来,新星爆发是相当频繁的天象——只是由于大多数新星太遥远,即使爆发也很难察觉。
新星在爆发到最亮时刻,绝对星等平均为-7.3等。根据这个特性,人们只要抓住时机,测出该时的目视星等,就可像造父变星所用的公式那样,求出新星所在星系的距离来。这种方法可比造父变星测得更远,因为它们比造父变星更加明亮。
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