葉　瞄

直到20世紀(jì)20年代，天文學(xué)家才開始意識(shí)到：我們的太陽(yáng)和其周圍的恒星構(gòu)成了一個(gè)“宇宙島”，而在宇宙中像這樣的“島”多得難計(jì)其數(shù)。如今，隨著過(guò)去幾十看中天文觀測(cè)技術(shù)的日新月異，人類對(duì)自己所在的“宇宙島”——銀河系的地理狀況越來(lái)越熟悉。我們已經(jīng)知道，在銀河系中，至少有1萬(wàn)億個(gè)星球，數(shù)十億個(gè)奇異的行星系統(tǒng)，100萬(wàn)個(gè)黑洞和一個(gè)喜怒無(wú)常的獨(dú)霸整個(gè)銀河系的超級(jí)黑洞?，F(xiàn)在，就讓我們用想象力來(lái)做一次銀河系的“大自然探索之旅”。

置身銀河系中．你是很難對(duì)自己周圍的情況一殼無(wú)余的，這是因?yàn)殂y河系的大部分空間都充斥著星際塵埃。不過(guò)，銀河系的神秘面紗正在被逐漸揭開，在過(guò)去幾十年中，天文學(xué)家一直在勞神費(fèi)事地繪制銀河系地圖，試圖查明銀河系的結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)任務(wù)可謂艱苦卓絕但同時(shí)也回報(bào)巨大。

天文學(xué)家現(xiàn)在已經(jīng)知道，我們的“宇宙島” 銀河系其買是一個(gè)由星球、氣體和塵埃組成的密集“圓盤”，其直徑為大約10萬(wàn)光年，即光在13萬(wàn)年中走過(guò)的距離，眾所周知光速為每秒30萬(wàn)千米，由此可見銀河系有多么巨大。在銀河系這張“圓盤”的兩邊各有一個(gè)凸出的星群，直徑各為12000光年?？瓷先?，這兩個(gè)星群就像是兩只背靠背的巨型煎蛋。疏松分布的古老恒星的微弱光暈和緊密排列的球狀星團(tuán)，環(huán)繞著整個(gè)銀河系?？偟厮闫鸩桑y河系里有至少2500追億顆恒星，最多可達(dá)10000億顆恒星。

這幅壯麗的銀河系圖畫最初“顯現(xiàn)”于1923年，當(dāng)時(shí)，美國(guó)天文學(xué)家埃德溫·哈勃第一個(gè)確定了仙女座星云中的恒星與地球之司的距離。在天文望遠(yuǎn)鏡中，遙遠(yuǎn)的仙女座星云只是一團(tuán)便嘲的光圈。哈勃的觀測(cè)顯示，這團(tuán)星云買際上是一個(gè)由許多顆恒星組成的“宇宙島”。這就暗示銀河系也是一個(gè)“宇宙島”。

從那以后的觀測(cè)一直表明，我們的銀河系有著明亮的旋臂，這些旋臂圍繞銀盤旋動(dòng)的大量恒星組成。

現(xiàn)在我們還無(wú)法跑到銀河系外面從遠(yuǎn)處去看銀河系是什么樣子，但是可以推測(cè)它很可能是一只巨大的太空轉(zhuǎn)輪、如此巨大的旋轉(zhuǎn)星系真是不同尋常，與銀河系相比，其他絕大部分的星系都顯得太小、太暗弱、太不起眼。

銀河系圖畫至今還不完整，事買上，盡管科學(xué)家探索宇宙所用的方法越采越高明，盡管天文學(xué)家已經(jīng)在銀河系進(jìn)行了孜孜不倦的大量艱難探索，但我們?nèi)匀粚?duì)自己所在的這個(gè)星系的結(jié)構(gòu)所知甚少，要想徹底揭示銀河系的奧秘，現(xiàn)有的技術(shù)還明顯不夠。

不過(guò)，以現(xiàn)有的知識(shí)，再加上你的想象力，我們還是可以來(lái)一次銀河系的探索之旅。

外星生命

我們的太陽(yáng)所在區(qū)域距離銀河系的中心(簡(jiǎn)稱“銀心”)大約20000光年，剛好是銀河系半徑的一半多一點(diǎn)點(diǎn)。太陽(yáng)系中之所以會(huì)有生物存在，可能并非偶然。科學(xué)家相信，一顆行星上要想演化出生物來(lái)，很可能需要大量比氫和氦更重的元素，這樣才能產(chǎn)生擔(dān)負(fù)著各種生理功能的名種分子，而越靠近銀河系中心的地方所具有的重元素也就越豐富。所以，有可能演化出生物的行星不可能距離銀心太遠(yuǎn)。另一方面，高等生物需要至少幾十億年時(shí)間才能進(jìn)化出來(lái)，因此具演化區(qū)也必須距離銀心足夠遠(yuǎn)，否則就會(huì)被銀心經(jīng)常爆發(fā)的超新星害慘，這定因?yàn)槌滦潜l(fā)會(huì)產(chǎn)生大量“遠(yuǎn)程炸彈”。

2004年，一位科學(xué)家進(jìn)行的研究結(jié)果顯示小，位于銀河系半徑剛過(guò)半位置的“生物可居住地帶”實(shí)際上可能窄得驚人。他們運(yùn)用電腦進(jìn)行的模擬和計(jì)算表明，可能演化出復(fù)雜生物的環(huán)行區(qū)域只能位于距離銀心22000至30000光年之間，也就是只占整個(gè)銀盤面積的110。

黑洞

毫無(wú)疑問(wèn)，銀河系中最怪異的“居民”就足黑洞。幾百年來(lái)，人們一有在猜測(cè)宇宙中存在密度非常非常大的物體，它們無(wú)比巨大的引力會(huì)陽(yáng)止包括光線在內(nèi)的一切物質(zhì)逃離自己的束縛，從而在時(shí)間一空間中形成“裂縫”黑澗。一直到了20世紀(jì)，科學(xué)家才開始確信黑洞的存在。比如，當(dāng)一顆質(zhì)量非常巨大的恒星在其生命盡頭發(fā)生爆炸后，會(huì)留下一個(gè)質(zhì)巷為太陽(yáng)3倍以上的核，沒有任何的已知力量能陽(yáng)止這個(gè)核坍縮成一個(gè)黑洞。

不僅如此，黑洞在銀河系中可能司空見慣，因?yàn)殂y河系中每100年就會(huì)發(fā)生一兩次超新星爆發(fā)、具中大部分爆發(fā)按理說(shuō)都能形成黑洞。如此算來(lái)，銀河系中的黑洞數(shù)量應(yīng)該在1000萬(wàn)個(gè)?？墒?，我們?cè)鯓硬拍芸匆娺@些完全黑暗無(wú)光的黑洞呢?盡管黑洞自身不發(fā)光，但是假如黑洞處于一個(gè)雙星系統(tǒng)，即有一顆伴星(相伴的恒星)環(huán)繞黑洞在近距離運(yùn)行，那么這個(gè)黑洞周圍的區(qū)域就可能會(huì)是明亮的，因?yàn)楹诙吹囊?huì)扯掉伴星的一些物質(zhì)，從而圍繞黑洞形成個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓盤。圓盤距離黑洞足夠近時(shí)，就會(huì)發(fā)出×射線。

20世紀(jì)70年代，×射線太空望遠(yuǎn)鏡問(wèn)世，天文學(xué)家迅速發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)黑洞雙星系統(tǒng)的候選者，天鶿座× 1，它距離地球大約8000光年，

除了×射線外，還有一個(gè)信號(hào)可以證明這個(gè)黑洞的存在：由于受黑洞引力的影響，具明亮的伴星在微微搖晃，從伴星的搖晃程度可以看出，具身旁的暗星質(zhì)量至少是太陽(yáng)的7倍。這么沉重而又如此黑暗的家伙，只能是一個(gè)黑洞。

從那以后，天文學(xué)家又在銀河系中發(fā)現(xiàn)了大約100個(gè)其他的黑洞。根據(jù)美國(guó)宇航局的錢德拉×射線望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)結(jié)果，科學(xué)家于2005年1月宣布．幾萬(wàn)個(gè)致密的天體正在靠近銀心的地方繞行，具中的許多天體都可能是黑洞。這些黑洞可能是在距離其現(xiàn)在的位置很遠(yuǎn)的地方形成的。理論認(rèn)為，在數(shù)十億年的漫長(zhǎng)歲月里，那些沉重的黑洞會(huì)逐漸沉向銀心．與此同時(shí)它們將鳩占雀巢——把相對(duì)輕質(zhì)量的恒星驅(qū)正王到遠(yuǎn)處。(壓題圖為著名的“螺旋星云”，實(shí)際上是一團(tuán)直徑為2.5光年的巨型氣云，它的前身是一顆與太陽(yáng)相似的恒星)

超級(jí)黑洞

在銀河系的中心，躺著一個(gè)巨大的魔鬼。通過(guò)觀察在銀河系中心附近運(yùn)行的恒星的速度，天文學(xué)家看出在銀心潛伏著一個(gè)超級(jí)黑洞——其質(zhì)量竟然是太陽(yáng)的300萬(wàn)倍。正因?yàn)檫@個(gè)魔鬼的引力是如此巨大，所以在它周圍半徑約為770萬(wàn)千米的范圍內(nèi)，包括光線在內(nèi)的一切物質(zhì)都無(wú)法逃出這個(gè)十分廣袤的“超級(jí)禁區(qū)”。770萬(wàn)千米有多長(zhǎng)?是地球與月球之間自線距離的20倍。

天文學(xué)家發(fā)，大多數(shù)(假如不是全部的話)星系中都潛藏著一個(gè)超級(jí)黑洞。但這些黑洞的來(lái)源在還是個(gè)謎。它們可能是在還沒有恒星出現(xiàn)的原始喑宇宙時(shí)期，由巨型氣云坍塌而形成的原始星系，也可能形成于已經(jīng)存在的星系中，不過(guò)開始時(shí)只有小型黑洞，然后大量的小型黑洞大因某種原因聚合形成超級(jí)黑洞。朝向超級(jí)黑洞運(yùn)行的恒星、氣體和塵埃放出極大量的能量，為一系列超級(jí)明亮的“活躍星系”提供能源。然而奇怪的是，銀河系中的超級(jí)黑洞看上去沉睡不醒、黯淡無(wú)光。會(huì)不會(huì)是這個(gè)魔鬼饑腸轆轆卻找不到果腹的東西呢?恰恰相反，銀河系里可供它享用的“美食”豐富得很。可是，銀河系超級(jí)黑洞的亮度僅為其他許多星系中超級(jí)黑洞亮度的100萬(wàn)分之一。這是為什么?

天文學(xué)家于2005年初宣布，他們已經(jīng)找到了證據(jù)，可以證明銀河系超級(jí)黑洞的“不活躍”狀態(tài)只是暫時(shí)階段。2003年，一顆叫作“英特格拉爾”的人造衛(wèi)星發(fā)現(xiàn)了從人馬座B2星云發(fā)出的超高能×射線。人馬座B2星云位于銀河系超級(jí)黑洞的一側(cè)，距離這個(gè)超縱黑洞大約350光年。這個(gè)發(fā)現(xiàn)證明．就在350年前，從地球上看去，銀河系超級(jí)黑洞的亮度也是今天的100萬(wàn)倍。

看來(lái)唯一可行的解釋就是：假如你在300至400年前(也就是大物理學(xué)家牛頓和伽利略生活的年代)在地面觀察銀河系中心的超級(jí)黑洞，它在短波的波段肯定是十分顯眼的：所以，假如牛頓或者伽利略當(dāng)時(shí)已經(jīng)發(fā)明了像現(xiàn)在這么先進(jìn)的伽馬射線望遠(yuǎn)鏡，他們就一定會(huì)欣賞到銀心的驚人表演；在這場(chǎng)明亮的“大秀”上演350年后，其明亮的輻射才到達(dá)人馬座B2星云，我們也才得以看見這場(chǎng)表演的“尾聲”。

銀河系超級(jí)黑洞在天文學(xué)上相對(duì)的近期——350年前仍然是一個(gè)“活躍星系”，這暗示將來(lái)它很可能會(huì)再度大放光芒、大紅大紫。(右上角題圖為“蟹狀星云”，它是一次超新星爆發(fā)后的余燼)。

“巨無(wú)霸”恒星

在銀河系中有比太陽(yáng)大幾千倍的恒星。隨著望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的發(fā)展在近年來(lái)的突飛猛進(jìn)，銀河系中的“巨無(wú)霸”們已漸漸“浮出水面”。2005年1月，天文學(xué)家宣布他們又發(fā)現(xiàn)了4顆已知最胖的恒星。

迄今為止已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的“巨無(wú)霸”恒星(并非按照大小順序排列)是：人馬座KW星、仙王座V354星、天鵝座KY星和仙王座Mu星。通過(guò)測(cè)量這4顆恒星的亮度和溫度．天文學(xué)家估計(jì)它們的大小都在太陽(yáng)的1500倍以上。不過(guò)．這些“巨無(wú)霸”大約已有1000萬(wàn)歲了，再過(guò)100萬(wàn)年它們可能就會(huì)自我爆炸、粉身碎骨。

盡管這4顆恒星的質(zhì)量都在太陽(yáng)的25倍以上，但它們還坐不上銀河系恒星質(zhì)量的頭把交椅。銀河系中最重的恒星，其質(zhì)量可達(dá)太陽(yáng)的150倍，其中之一是船底座伊塔星，可以說(shuō)它是銀河系中的“定時(shí)炸彈”。船底座伊塔星的質(zhì)量至少是太陽(yáng)的120倍，其內(nèi)部的核反應(yīng)時(shí)時(shí)刻刻發(fā)出極為強(qiáng)烈的輻射，產(chǎn)生一種向外的巨大壓力，藉以抗拒使這穎真正的巨無(wú)霸合而為一的引力。這使得船底座伊塔星極不穩(wěn)定，其亮度每過(guò)幾年或者幾十年就會(huì)發(fā)生明顯的變化：有時(shí)它會(huì)隱身于星際之間．肉眼不能看見，有時(shí)它又是夜空中最明亮的星星之一。19世紀(jì)中期，天文學(xué)家曾目睹過(guò)船底座伊塔星的一次大爆發(fā)．直到現(xiàn)在仍可找到那次爆發(fā)的痕跡。不過(guò)，這顆超級(jí)“巨無(wú)霸”能活不了多久了——它很可能在10萬(wàn)年之后灰飛煙滅。

“巨無(wú)霸”恒星中還包括一些“另類”，比如大犬座VY星。它的直徑足太陽(yáng)的3020倍，或許它還有一顆伴星，并且這顆伴星的引力正在向外“撕扯”大犬座VY星的大氣層。(左上角題圖為船底座伊塔星的想象圖)

請(qǐng)思考這個(gè)問(wèn)題：如果把一勺白糖換成相同容量的中子星，會(huì)有多重?答案是：10億噸。這是因?yàn)橹凶有堑拿芏却蟮昧钊穗y以想象，而且它還有其他一系列奇異的特性。

在實(shí)際探測(cè)到中子星之前很長(zhǎng)一段時(shí)間，天文學(xué)家就從理論上預(yù)知了它的存在。早在20世紀(jì)30年代，天體物理學(xué)家就提出了中子星這個(gè)概念。他們意識(shí)到，雖然大質(zhì)量恒星爆發(fā)形成超新星后其內(nèi)核會(huì)坍縮成黑洞，但并非所有的超新星都會(huì)這樣。假如爆發(fā)后剩下的殘骸僅為太陽(yáng)質(zhì)量的1.3至3倍，它就會(huì)坍縮成中子星，其大小只與一個(gè)小城市相當(dāng)，并且有一個(gè)堅(jiān)硬的鐵質(zhì)外殼。

中子星的自轉(zhuǎn)速度可達(dá)每秒600轉(zhuǎn)(和電鉆速度不相上下)，并且會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)度極大的磁場(chǎng)，正是這兩個(gè)特性，最早讓天文學(xué)家能夠直接探察到中子星的存在。

1967年，英國(guó)劍橋大學(xué)的女研究生喬斯琳·貝爾在記錄來(lái)自宇宙的無(wú)線電信號(hào)時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)每隔1.3秒就從狐貍座發(fā)出怪異的“嘟嘟”信號(hào)。喬斯琳和她的導(dǎo)師安東尼·休維西都不知道這個(gè)信號(hào)究竟是什么，以至于他們半開玩笑半認(rèn)真地說(shuō)，這是由傳說(shuō)中的外星“綠色小矮人”發(fā)出的無(wú)線電波。他們也因此將這個(gè)信號(hào)源命名為L(zhǎng)GM1，其中的LGM(Little Green Men)“綠色小矮人”這個(gè)英文詞組中每個(gè)英文單詞的詞首組字。

沒過(guò)多久，在發(fā)現(xiàn)了從別的地方發(fā)出的類似脈沖信號(hào)之后，喬斯琳就否定了“綠色小矮人”這種無(wú)稽之談，因?yàn)楹茈y相信在整個(gè)銀河系中有那么多身處不同地方的“綠色小矮人”同時(shí)在迫不及待地向地球人發(fā)信號(hào)，而且用的是同一無(wú)線電頻率。于是，這種現(xiàn)象被重新命名成“脈沖星”。很快地，天文學(xué)家就把它和中子星聯(lián)系了起來(lái)。

在中子星的磁極，磁場(chǎng)為帶電粒子加壓，直到帶電粒子釋放出雖然狹窄但強(qiáng)度很大的輻射柱，由x射線變成無(wú)線電波。假如這些輻射柱到達(dá)或經(jīng)過(guò)地球，我們就會(huì)探察到它們，其表現(xiàn)形式就是令喬斯琳和休維西迷惑不解的無(wú)線電信號(hào)。事實(shí)上，隨著中子星的旋轉(zhuǎn)，這些輻射柱就像燈塔信號(hào)一樣穿越太空。

自從1967年以來(lái)，天文學(xué)家已在銀河系中發(fā)現(xiàn)了超過(guò)1400顆脈沖星。如今，哪怕脈沖星并未自接將具磁極輻射柱對(duì)準(zhǔn)地球，天文學(xué)家仍有辦法探索到它們的存在，這是因?yàn)閬?lái)自伴星的物質(zhì)在靠近脈沖星時(shí)會(huì)變得極其熾熱，從而使脈沖星向各個(gè)方向發(fā)出明亮的X射線，

在迄今為止已經(jīng)探察到的所有中子星(脈沖星)中，大約有10顆具有特別強(qiáng)烈的磁場(chǎng)，它們因此被命名為“磁星”。磁星的磁場(chǎng)是如此強(qiáng)烈，假如一顆磁星跑到了地球和月球之間一半距離的位置，地球上所有磁卡的信息都會(huì)立即消失。天文學(xué)家相信，一日磁星的磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)突然改變，磁星就會(huì)放出極大量的能量。2004年12月27日，曾有極為短暫(僅為幾分之一的秒)的伽馬射線爆發(fā)到達(dá)地球，爆發(fā)是如此強(qiáng)烈，以至當(dāng)時(shí)人造衛(wèi)星上的許多儀器同時(shí)失靈。要知道，那次大爆發(fā)的原頭竟然定遠(yuǎn)在大約50000光年外的一顆磁星。

速度“瘋子”

大多數(shù)恒星在其一生中，總是以十分“莊嚴(yán)”的步態(tài)環(huán)繞銀心轉(zhuǎn)動(dòng)，速度不快。所以，當(dāng)一組天文學(xué)家于2005年2月宣布他們發(fā)現(xiàn)了銀河系中運(yùn)行速度最快的恒星之后，在整個(gè)天文學(xué)界都引起不小的震動(dòng)。在銀河系中，這是迄今為止已知的唯一一顆速度快得足以讓自己最終逃離銀河系、從而孤身踏上奔向黑暗星際空間之旅的恒星。

天文學(xué)家是在試圖確定銀河系的質(zhì)量時(shí)偶然發(fā)現(xiàn)這顆高速恒星的。當(dāng)時(shí)，他們正在用射電望遠(yuǎn)鏡觀察銀河系中一些恒星的運(yùn)行速度，卻突然發(fā)現(xiàn)其中一顆恒星正在以大約每秒700千米的速度逃向銀河系之外，這一速度比太陽(yáng)圍繞銀心轉(zhuǎn)動(dòng)的速度高出至少兩倍。假如一直保持這樣的高速，這個(gè)速度“瘋子”最終就一定能掙脫銀河系的束縛。

天文學(xué)家相信，位于銀河系中心的超級(jí)黑洞為這顆恒星施加了巨大的彈力，因?yàn)楹诙茨軌蚱仁挂粚?duì)彼此環(huán)繞的恒星(雙星系統(tǒng))“骨肉”分離，使其中一顆恒星改為環(huán)繞黑洞運(yùn)行，或者被黑洞徹底吞噬，而另一顆恒星則被黑洞趕出銀河系。天文學(xué)家現(xiàn)在唯一能肯定的是，這個(gè)速度“瘋子”正在倉(cāng)皇遠(yuǎn)離銀心。(上圖為脈沖星及其伴星)

“惡意”接管

沒有哪個(gè)星系能夠絕對(duì)獨(dú)立地演化。事實(shí)上，所有星系都在不停地運(yùn)動(dòng)，星系之間的引力常常會(huì)導(dǎo)致星系之間發(fā)生碰撞。不過(guò)，這種碰撞并不一定十分暴烈。在一個(gè)星系中，恒星之間或者多星系統(tǒng)之間常常相隔3光年之遠(yuǎn)，所以，當(dāng)星系發(fā)生碰撞時(shí)，各星系中的恒星卻很少直接對(duì)撞，不過(guò)它們的運(yùn)行軌道還是會(huì)發(fā)生改變。另一方面，各星系的星際云卻會(huì)發(fā)生碰撞，并且在引力作用下坍縮，從而引發(fā)新的恒星誕生潮。

一些天文學(xué)家在對(duì)銀河系的碰撞歷史進(jìn)行研究后指出，在銀河系中尋找外星系蹤跡的最好辦法就是尋找星際“另類”與眾鄰居運(yùn)動(dòng)方向相反、或者與眾鄰居的化學(xué)組成迥異、或者年齡讓人很意外的恒星。以這種方法，天文學(xué)家已經(jīng)辨識(shí)出了一個(gè)明顯是被銀河系從河外星系“搶”來(lái)的“受害者”人馬座小橢圓星系。在遠(yuǎn)高地球的銀盤另一邊，這個(gè)來(lái)自河外星系的小橢圓星系中包含看大約3000萬(wàn)顆恒星，其中多數(shù)是已到垂暮之年的黃矮星，還有15倍于這些恒星質(zhì)量的暗物質(zhì)。這個(gè)小橢圓星系正以大約每秒250千米的速度在銀盤上運(yùn)動(dòng)。

銀河系的結(jié)構(gòu)暗示，它曾在遙遠(yuǎn)的過(guò)去遭遇過(guò)更大的碰撞與合并。銀盤不僅包含一個(gè)由不同年齡的恒星組成的薄層，還包含一個(gè)其中只有古老恒星的較厚層。一種推測(cè)是，銀河系在至少100億年前曾經(jīng)吞噬過(guò)一個(gè)其他星系(其大小為銀河系的1／10)或多個(gè)更小的星系，各犀系之司的引力作用導(dǎo)致銀河系中當(dāng)時(shí)已經(jīng)形成的恒星被推離原來(lái)的銀盤薄層，從而形成另一個(gè)厚層。這種或這些碰撞究竟發(fā)生在同時(shí)，發(fā)生了多少次，現(xiàn)在還無(wú)從知道。

不過(guò)，看起來(lái)銀河系在近期已無(wú)法消受更多的“外星系大餐—了。目前，銀河系中一共有十幾個(gè)矮星系(小星系)，由于其引力較小，所以它們?cè)谖磥?lái)數(shù)十億年中都只能在原地踏步。伯得擔(dān)心的足銀河系的兩個(gè)較大的鄰居大麥哲倫云和小麥哲倫云的命運(yùn)，銀河系正在從這兩團(tuán)星云中“搶掠”恒星。不過(guò)，也許等不創(chuàng)這兩團(tuán)星云與銀河系被迫“聯(lián)姻”的那一天了，因?yàn)殂y河系可能就要和一個(gè)更龐大的鄰居

仙女座是系碰撞，這也將是銀河系有史以來(lái)遭遇的最大一次星系合并。

在過(guò)去十年中，最令天文學(xué)家驚奇的事情恐怕就是連續(xù)發(fā)現(xiàn)太陽(yáng)系外的行星了。正是由于這些行星的發(fā)現(xiàn)，1995年以前科學(xué)家對(duì)行星系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)幾乎被全部推翻。迄今為止，天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了150顆環(huán)繞太陽(yáng)之外的其他恒星的行星，其中一些恒星有2到4顆行星環(huán)繞。這些行星都遠(yuǎn)在太陽(yáng)系之外，天文學(xué)家是如何發(fā)現(xiàn)它們的呢?科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，行星的引力會(huì)造成其所環(huán)繞的恒星微微晃動(dòng)，通過(guò)觀測(cè)這種晃動(dòng)，他們就能間接地“發(fā)現(xiàn)”(實(shí)際上是推測(cè)出)行星的行在。

尋找太陽(yáng)系外其他行星的工作帶給科學(xué)家一個(gè)又一個(gè)驚喜。以前，科學(xué)家一直以為銀河系中其他地方的大多數(shù)行星系統(tǒng)都和太陽(yáng)系在的行星系統(tǒng)類似，即像地球的相對(duì)而言比較靠近其母恒星的巖石行星、像木星的距離母恒星稍遠(yuǎn)的氣態(tài)大行星，并且這些行星都在近乎圓形的軌道上運(yùn)行。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的太陽(yáng)系外的行星中絕大多數(shù)的軌道都高度偏離正圓，其中的氣態(tài)大行星與母恒星的距離時(shí)近時(shí)遠(yuǎn)：許多被稱為“熱木星”的氣4顆巖石行星，其中一顆比冥王星還小。

已發(fā)現(xiàn)的絕大多數(shù)行星，都環(huán)繞位于太陽(yáng)系周圍200光年范圍內(nèi)的普通恒星運(yùn)行。這僅僅是因?yàn)楦浇男行亲钊菀妆话l(fā)現(xiàn)，這就意味著：假如把銀河系看成一個(gè)整體，其中一定包含著難計(jì)其數(shù)的巨量行星。天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在他們已經(jīng)觀察過(guò)的恒星中，大約10％擁有行星環(huán)繞，很可能其他許多恒星也有行星環(huán)繞，只不過(guò)這些行星還未被發(fā)現(xiàn)而已。這樣算起來(lái)，銀河系中的行星數(shù)量可能多達(dá)至少幾十億顆。

在未來(lái)10到20年內(nèi)，隨著射電望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的發(fā)展．天文學(xué)家希望能找到像地球那樣足夠靠近其母恒星的小型巖石行星，這將為估算銀河系中還有其他多少個(gè)“地球”(也稱類地行星)提供線索。此外，或許太陽(yáng)系并非獨(dú)一無(wú)二，未來(lái)可能會(huì)發(fā)現(xiàn)另一個(gè)甚至多個(gè)“類太陽(yáng)系”，其中既有“地球”，也有“木星”，甚至可能存在“外星人”。美國(guó)宇航局計(jì)劃發(fā)射“類地行星發(fā)現(xiàn)者”探測(cè)器，歐洲空間局計(jì)劃發(fā)射包括6座空間觀測(cè)站的“達(dá)爾文”探測(cè)器，這兩艘探測(cè)器都將搜尋外星生物的跡象?；蛟S，就在不久的將來(lái)，外星生物或“外星人”就會(huì)“現(xiàn)形”。

超級(jí)大碰撞

在距離銀河系最近的四五十個(gè)星系中，只有仙女座星系的大小和銀河系旗鼓相當(dāng)：仙女座遠(yuǎn)在220萬(wàn)光年之外，但是它無(wú)時(shí)無(wú)刻不在運(yùn)動(dòng)，每過(guò)1分鐘它與銀河系之間的距離就縮短大約8000千米。銀河系同仙女座正在相互靠近．相對(duì)速度為每小時(shí)50萬(wàn)千米。照此速度計(jì)算，再過(guò)30億年，這兩個(gè)星系將發(fā)生災(zāi)難性的超級(jí)大碰撞，屆時(shí)這兩個(gè)星系都將因這次大碰撞而變得面目全非。

天文學(xué)家運(yùn)用超級(jí)計(jì)算機(jī)模擬了這次碰撞。結(jié)果顯示，在10億年左右的時(shí)間里，這兩個(gè)星系將“交會(huì)”兩三次，兩個(gè)星系中的許多恒星將被從其原來(lái)的位置趕走，兩個(gè)星系的結(jié)構(gòu)都會(huì)被徹底破壞，變得一團(tuán)糟，兩個(gè)星系最終合并成為一個(gè)形狀極不規(guī)則的橢圓星系。

到那時(shí)，不斷變亮的太陽(yáng)將把地球灼烤成一個(gè)地獄。不過(guò)，在此之前人類，或許那時(shí)人類已經(jīng)演變成更加高等的智能生物早已逃離地球，移民至諸籠泰星這樣的遙遠(yuǎn)他鄉(xiāng)，那時(shí)的泰坦星很可能已經(jīng)變得比現(xiàn)在溫暖多了，因而足以支持生物的存在只要太陽(yáng)系中到那時(shí)仍然存在生物，它(他)們都將觀賞到仙女座撲來(lái)時(shí)的無(wú)比宏偉壯觀的景象。

太陽(yáng)的最終命運(yùn)現(xiàn)在還不清楚，屆時(shí)它可能會(huì)飄入星系際空間，或者墜入兩個(gè)星系合并后狂亂的中心地帶，那里的高壓氣體將引發(fā)瘋狂的恒星出生大潮，夜空中將新星閃耀，星際大爆炸頻頻。可以肯定，屆時(shí)銀河系和仙女座的優(yōu)雅外形將永遠(yuǎn)不復(fù)存在。不必遺憾，誰(shuí)能保證這次大碰撞之后不會(huì)誕生另一種美呢?盡管橢圓滿星系遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如銀河系的大旋臂好看，但是橢圓星系中的恒星軌道通常要復(fù)雜得多，恒星的運(yùn)動(dòng)因此也好看得多，也就是橢圓星系屬于“敗絮其外、金玉其中”的“內(nèi)秀”星系，自然也很耐看哦!(壓題圖為探測(cè)泰坦星表面的想象圖)

模糊的開始

銀河系是如何形成的?這是一個(gè)很難回答的問(wèn)題。銀河系中最古巹的恒星已經(jīng)差不多130億歲，也就是說(shuō)它們形成于宇宙在大爆炸中誕生(137億年)后不到10億年之時(shí)。大爆炸創(chuàng)生了一個(gè)極度熾熱、密度極大的火球。這個(gè)火球逐漸膨脹和冷卻，但是它并不均勻，最終在那些密度大的地方形成了我們今天所見的星系。

天文學(xué)家對(duì)大爆炸后的細(xì)節(jié)情況還很不清楚。是先形成恒星及星群，然后在引力作用下形成星系?還是年輕宇宙中的氣體和塵埃首先形成巨型的結(jié)構(gòu)，后來(lái)巨型結(jié)構(gòu)分裂并坍縮成星系．再“分娩”出一顆顆的恒星?

歐洲空間局計(jì)劃發(fā)射一顆名為“蓋亞”的人造衛(wèi)星，旨在為回答上面的問(wèn)題提供幫助?！吧w亞”計(jì)劃于2010年發(fā)射，將“普查”銀河系中的10億顆恒星，探明它們的年齡、位置、距離、速度、軌道和組成，并且其探測(cè)精度將是空前之高的。