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被誤認(rèn)為黑洞的“巴納德68”,其實(shí)是一團(tuán)……

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作者:黃湘紅 段躍初

在浩瀚無垠的銀河系中,隱藏著諸多令人著迷的天體,而巴納德68(Barnard 68)無疑是其中最為神秘的存在之一。它常常被誤認(rèn)為是太空中的一個黑洞,但實(shí)際上,它是一團(tuán)暫時呈現(xiàn)出稠密且不透明狀態(tài)的塵埃云。這一獨(dú)特的天體吸引著無數(shù)天文學(xué)家和天文愛好者的目光,讓我們一同深入探究它的奧秘。

巴納德68距離地球約500光年,位于蛇夫座方向,其寬度僅有半光年左右,卻橫跨了約五萬億公里的浩瀚空間。當(dāng)我們觀測它時,會發(fā)現(xiàn)它宛如一個緊湊、不透明且邊界清晰的神秘物體,如同在繁星密布的背景星場中“挖去”了一塊,呈現(xiàn)出一種獨(dú)特的“負(fù)空間”效果,使得背后的恒星光芒被完全遮蔽,仿佛這里是宇宙中的一個黑暗深淵。

從構(gòu)成成分來看,巴納德68主要由氫氣組成,這與銀河系中的大多數(shù)天體類似。然而,它還富含碳元素,其中一部分碳元素以一氧化碳等小分子形式存在,而其余大部分則構(gòu)成了復(fù)雜的長鏈分子,也就是天文學(xué)家所說的“塵?!?。這些塵埃顆粒是巴納德68如此黑暗的關(guān)鍵因素,它們具有極強(qiáng)的遮光能力,能夠有效阻擋可見光的傳播。事實(shí)上,任何位于巴納德68另一側(cè)的恒星,其發(fā)出的光線都會被削弱15萬億倍之多。

為了更直觀地理解這種遮光效果,我們可以想象一下,如果將太陽置于巴納德68的另一側(cè),那么在地球上觀測到的太陽將會變得極其昏暗,甚至淪為一顆難以在輕度光污染天空中被察覺的四等星。如此強(qiáng)大的遮光能力,使得巴納德68極易被誤認(rèn),比如它常被錯當(dāng)成巨大的宇宙空洞。但實(shí)際上,宇宙空洞是一種直徑可達(dá)數(shù)百萬光年且?guī)缀鯖]有星系存在的廣袤空間,與巴納德68有著天壤之別。

盡管巴納德68整體黑暗無比,但天文學(xué)家們?nèi)阅芡ㄟ^一些巧妙的方法探測到它內(nèi)部的信息。由于塵埃云在邊緣處相對稀薄,使得一些背景恒星的光線能夠透過邊緣部分被我們觀測到。而越靠近中心,光線被吸收得越多,恒星也就變得越暗淡。同時,塵埃對藍(lán)光的吸收能力更強(qiáng),而紅光則相對更容易穿透,這就導(dǎo)致透過塵埃云觀測到的恒星不僅會變暗,還會呈現(xiàn)出明顯的紅色。此外,紅外線能夠更輕松地穿越巴納德68,因此使用紅外望遠(yuǎn)鏡觀測時,可以看到更多隱藏在塵埃云背后的恒星。通過對這些現(xiàn)象的精確測量和分析,天文學(xué)家們得以計(jì)算出塵埃云內(nèi)部的塵埃含量。

除了塵埃含量,巴納德68的溫度也是一個重要的研究指標(biāo)。作為博克球狀體(Bok globules)的一員,巴納德68極為寒冷,其邊緣溫度約為零下256攝氏度,而中心溫度更是低至零下265攝氏度,僅比絕對零度高出一點(diǎn)點(diǎn)。不過,正是這微弱的“一絲暖意”,使得巴納德68能夠抵御自身引力的坍縮。盡管它的質(zhì)量僅為太陽的三到四倍,但這通常已經(jīng)足以引發(fā)引力坍縮。而內(nèi)部熱量就像一個無形的支撐力,使得巴納德68像一個冰冷的、接近真空的氣球一樣保持著相對穩(wěn)定的狀態(tài)。

然而,這種微妙的平衡并不會永遠(yuǎn)持續(xù)下去。通過細(xì)致的觀測,天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)巴納德68內(nèi)部似乎存在兩個密度較高的“核心”,一個靠近中心,另一個位于東南部邊緣的短“尾”處。無線電波觀測結(jié)果表明,這個“尾”可能曾經(jīng)是一個獨(dú)立的較小云團(tuán),如今正在與巴納德68合并,這一過程打破了云團(tuán)內(nèi)部原有的重力平衡,導(dǎo)致巴納德68開始坍縮。而這一坍縮過程或許預(yù)示著它將迎來一個“光明的未來”——形成恒星。

在坍縮過程中,物質(zhì)不斷向中心聚集,中心密度和溫度將持續(xù)升高。經(jīng)過數(shù)十萬年的漫長演化,一顆(甚至可能是多顆)恒星有望在云團(tuán)核心誕生。一旦恒星形成,它們發(fā)出的強(qiáng)烈光芒將吹散云團(tuán)中幾乎所有剩余的物質(zhì),只有極少數(shù)被恒星引力捕獲的物質(zhì)可能會凝聚并形成一個盤狀結(jié)構(gòu),為行星的誕生埋下伏筆。

想象一下,在數(shù)十億年后的未來,如果在這些可能形成的行星上誕生了生命甚至智慧文明,那么那些外星天文學(xué)家們望向宇宙時,或許會對他們所看到的景象充滿好奇,而他們永遠(yuǎn)無法透過巴納德68如今這層年輕而吞噬星光的“迷霧”,窺視到曾經(jīng)的宇宙模樣。也許到那時,地球和太陽早已不復(fù)存在,銀河系也已歷經(jīng)滄海桑田。但即便如此,我們依然能從這樣的宇宙循環(huán)中找到一絲慰藉,因?yàn)槲覀冎?,我們的太陽也曾誕生于一個巨大的、被塵埃遮蔽的星云之中,那里最終孕育出了無數(shù)恒星,形成了一個早已消散的恒星搖籃。

正如我們所見,宇宙中的一切都在不斷變化,許多事物都遵循著循環(huán)往復(fù)的規(guī)律。我們有幸能夠觀測到巴納德68這樣神秘而難以捉摸的天體,這讓我們對宇宙的奧秘有了更深的理解和感悟。在探索宇宙的道路上,每一個新的發(fā)現(xiàn)都像是一盞明燈,照亮了我們前行的方向,也讓我們更加敬畏這片浩瀚而神奇的宇宙星空。

參考資料:

What’s Inside Our Galaxy’s Darkest Place? | Scientific American

評論
新風(fēng)科普????
學(xué)士級
巴納德68,常被誤作宇宙黑洞,實(shí)則是一團(tuán)神秘的暗分子云。它像是一個遮光的幕布,擋住了背后星光,讓我們誤以為那里空無一物。但其實(shí),這片塵埃與氣體的密集之地,正是新恒星可能孕育的搖籃。
2024-12-11
畜牧獸醫(yī)知識科普
舉人級
巴納德68這個天體真是太神秘了!一度被誤認(rèn)為是黑洞,但實(shí)際上卻是由塵埃組成的云團(tuán)。這團(tuán)云雖然看似普通,但它在銀河系中的位置和形態(tài)都充滿了謎團(tuán),吸引著我們?nèi)ド钊胩骄克膴W秘。
2024-12-11
科普:zhf
少師級
巴納德68的故事體現(xiàn)了宇宙中廣泛存在的循環(huán)現(xiàn)象——從星云到恒星再到行星系統(tǒng)的形成,以及最終的老化和消亡。正如我們的太陽系也是起源于類似的巨大、塵埃密布的星云一樣,巴納德68可能是未來恒星和潛在行星系統(tǒng)的搖籃。這種循環(huán)提醒我們,宇宙中的一切都在變化和發(fā)展之中,而每一個新的發(fā)現(xiàn)都增加了我們對這片浩瀚星空的理解。
2024-12-11