哈勃望远镜观测到最古老星系

一个由美国加州理工学院领衔的天文学家小组使用美国哈勃空间望远镜发现了7个迄今已知最原始、距离最遥远的星系.其中一个星系可能是我们迄今发现的最古老的星系,其形成于宇宙大爆炸发后仅3.8亿年.所有7个最新发现的星系的形成时间都在130亿年之前,当时的宇宙年龄仅相当于其目前年龄的4％,那个时期常常被天文学家们称作"宇宙的黎明",宇宙中最早的一批星系在这一时期开始形成.目前,宇宙的年龄约为137亿年.而本次的研究所发现的星系年龄涵盖了宇宙年龄在大约3.5亿年至6亿年之间的时期,其代表的是宇宙极早期形成的首批星系的确凿证据.天文学家们认为随着宇宙年龄的增长,其中的星系形成数量也会稳定增长.由于光需要花费数十亿年时间才能穿越如此广袤的宇宙空间,因此天文望远镜就像一台时间机器,可以让我们看到数十亿年前宇宙的景象.我们看得越远,回溯的时间便越久远.     

宙中的一盏X射线明灯

正夜空中的繁星发出点点星光,有明有暗,有蓝有红,然而宇宙中并非所有天体发出的光线都能被我们用肉眼洞察,比如有一种天体发出的可见光并不显眼,但在肉眼不可见的X射线波段极为明亮,这种天体叫作"X射线极亮源"。自20世纪90年代,人类花费巨资打造了两部X射线探测的旗舰,分别是"钱德拉X射线空间望远镜"和"XMM-牛顿X射线天文卫星",利用它们,天文学家陆续在遥远星系中发现了一批X射线极亮源,然而它们的本质究竟是什么,天文学家难以定论。不过这种天体在最近得到了首次证认,我国天文学家利用世界级大口径望远镜,对旋涡星系M101中的X射线极亮     

宙中的一盏X射线明灯

<正>夜空中的繁星发出点点星光,有明有暗,有蓝有红,然而宇宙中并非所有天体发出的光线都能被我们用肉眼洞察,比如有一种天体发出的可见光并不显眼,但在肉眼不可见的X射线波段极为明亮,这种天体叫作"X射线极亮源"。自20世纪90年代,人类花费巨资打造了两部X射线探测的旗舰,分别是"钱德拉X射线空间望远镜"和"XMM-牛顿X射线天文卫星",利用它们,天文学家陆续在遥远星系中发现了一批X射线极亮源,然而它们的本质究竟是什么,天文学家难以定论。不过这种天体在最近得到了首次证认,我国天文学家利用世界级大口径望远镜,对旋涡星系M101中的X射线极亮     

天文学家探测到深空射电暴

正大约在10年前,天文学家首次探测到一种罕见、短暂的宇宙射电波爆发。这种神秘能量爆发的来源、特点、本质等一直令天文学家们迷惑不解。有人认为,这可能是外星生命试图联系我们的一种信号。近日,天文学家终于定位到这种信号的来源,它来自30亿光年外的一个矮星系一一御夫座星系。天文学家在近期探测到了来自该星系的6次射电暴。尽管这些每次持续只有数毫秒时间的无线电波来源尚未可知,但有人推测,这些神秘的能量爆发     

真实的隐形世界

天文学家发现了一个看不见的隐形星系,这有可能帮助人类解开宇宙中最大的奥秘。这个隐形星系似乎主要由暗物质构成。暗物质是一种不可见的物质,人类还没有掌握它的特性。理论家在很久以前就相信,暗物质大约占宇宙物质能量总和的23%。普通物质,如构成恒星、行星和人类自身的物质,则只占4%。宇宙的其它部分由一种甚至更为神秘的“暗能量”驱动。暗物质的存在,理论上可以解释为将普通星系及大的星系群约束在一起的引力来源,这种引力大于万有引力。     

科学家发现宇宙最大星系群结构

据美国国家地理网站报道,天文学家近期发现了宇宙中最大的结构,其巨大程度甚至让现代宇宙学理论认为其不可能存在.根据来自斯隆数字巡天项目的数据,一个国际天文学家小组发现一个创纪录的类星体集群结构,其延伸超过40亿光年.所谓类星体即一类年轻的活动星系.相比之下,我们所在的银河系直径不过仅有数十万光年,而银河系所处的上一级结构,即室女星系团,其延伸也仅有数亿光年而已.该项研究的第一作者,英国中央兰开夏大学天文学家罗杰·克洛斯表示:"这项发现很大程度上是一个惊喜,因为它着实突破了我们所知晓的宇宙中最大结构的尺度."     

现代宇宙学的基本概念的发展(下)

年龄检验和稳恒态宇宙学红移规律的发现,引起了现代宇宙学发展的第一个活跃期。当时,提出过许多种红移机制的模型,求解过各种引力理论的宇宙模型。当然,注意的中心仍然是广义相对论的宇宙膨胀模型。按照宇宙膨胀模型,星系相互作分离的运动,空间中星系应当越来越稀,或者倒回去看,越往早期,星系越密,显然,当星系密集到一定程度时,星系不可能以我们目前观测到的形态存在,换言之,我们今天看到的一切星体都应当是那个密集时代之后产生的。因而,     

大爆炸并非是宇宙开始

正宇宙的诞生并不像婴儿出生的呜咽抽噎过程,而是在一声巨响中形成的!这就是人们常说的宇宙和一切事情诞生于大爆炸。空间、时间,以及所有的物质和能量都开始于一个奇点,然后逐渐膨胀和冷却,在数十亿年时间里,向原子、恒星、星系和星系团扩散,逐渐构成我们现今的宇宙。这是一幅令人信服的美丽图像,能够解释我们所观测到的宇宙,从当前宇宙2万亿个星系,     

“外星行星”和“反映运动”

大多数天文学家都坚信．在恒星世界中，行星系的存在是宇宙的普遍规律。然而用天文方法发现和检测太阳系外行星(extrasolar planet)，也就是“外星行星”(exoplanet)却是一项艰巨的观测难题。天文学家都知道行星在它所从属的恒星引力作用下，围绕恒星运行。同时还知道，行星质量比恒星小得多，引力也比恒星弱得多，但对恒星同样也有影响。在行星引力作用下，恒星随着行星的公转而作周期摆动。天文学家将因行星的存在而叠加在恒星空间运动上的附加值，称为“反映运动”reflex motion)。     

"外星行星"和"反映运动"

大多数天文学家都坚信,在恒星世界中,行星系的存在是宇宙的普遍规律.然而用天文方法发现和检测太阳系外行星(extrasolar planet),也就是"外星行星"(exoplanet)却是一项艰巨的观测难题.天文学家都知道行星在它所从属的恒星引力作用下,围绕恒星运行.同时还知道,行星质量比恒星小得多,引力也比恒星弱得多,但对恒星同样也有影响.在行星引力作用下,恒星随着行星的公转而作周期摆动.天文学家将因行星的存在而叠加在恒星空间运动上的附加值,称为"反映运动"(reflex motion).     

奥尔特的天文学成就

本文论述荷兰天文学家奥尔特（J.H.Oort,1990-)的主要天文学成就。他发现了银河系的较差自转，建立了星系较差自转的动力学理论。在他的建议和指导下，范德胡斯特（H.C.van de Hulst,1918-)从理论上预言了可观测到星际中性氢的21厘米谱线。它是荷兰射电天文学的创始人，并在研究银河系的旋涡结构，探索银河系的中心区域和近距星系的星系核活动方面作出了重大贡献。此外，在太阳系研究方面提出了著名的原彗星云假说。     

发现120亿光年外存在大量水

水真的是无处不在。最近两个来自美国加州大学的天文学家小组各自独立找到了宇宙中迄今发现的最遥远,规模最大的＂水库＂。类星体是宇宙中人类能观察到的最明亮,活动最剧烈的天体之一,而天文学家们正是在一颗距离地球约数百万亿公里的类星体附近发现了巨大的水汽存在。     

宇宙三禁律

著名的天文学家和科普作家卡尔·萨根曾提出一个极为深刻的问题:物理学定律容许无限发达的文明做些什么?又严禁他们做什么?卡尔·萨根推测,在遥远的将来,无限发达的文明将可能实现一些今天我们看来不可思议的奇迹(甚至实现像"暴胀论"创始人艾伦·H·古斯提出的用9千克物质再造一个宇宙的这类疯狂梦想).但仍有些事情,人们一直梦寐以求,不断有人绞尽脑汁论证它的可行性,但却永远是一个神话.用物理学家的话说,"宇宙禁止这种事情发生".时间机器、空间捷径以及超光速运动可能就是这种事情,或称之为宇宙三禁律.     

早期宇宙中存在大量黑洞

通过对同一天区在红外和X波段背景信号的对比,一个国际天文学家小组发现早期宇宙中可能存在大量黑洞。这些研究人员是利用美国宇航局的钱德拉X射线望远镜以及斯皮策空间红外望远镜分别从X波段和红外波段进行了观测,得到的结论显示早期宇宙中每5个红外信号源中就有一个是黑洞。美国宇航局戈达德空间飞行中心的天体物理学家亚历山大·卡什林斯基表示"研究结果显示黑洞至少贡献了宇宙红外背景的20%,这显示在早期宇宙中黑洞曾经非常活跃地吞噬气体物质。"宇宙红外背景(CIB)是来自早期宇宙的残余光线,当时宇宙中最早的结构正在成形。天文学家们认为其源自宇宙中第一批大质量恒星以及黑洞组成的集群结构,随着它们不断聚集气体物质,在此过程中产生大量能量。即便是最强大的望远镜也无法分辨最遥远的单个恒星和黑洞。然而它们的整体效应却能穿越数十亿光年的空间,这让天文学家们得以区分在极早期宇宙中恒星和黑洞在这一机制中分别所占到的比例。当     

剧烈活动的超大质量黑洞（下）

在大爆炸之后宇宙演化的最初10亿年里,一定发生了许多变化过程,并把影响遗留到我们今天所见的字宙结构。由不均匀宇宙微波背景辐射反映的密度起伏,如何最终凝聚成超大质量黑洞和星系,是正在深入地研究和热烈地争辩着的课题。这是科学中最重要的问题之一,涉及宇宙学的基本内容。现在有证据表明,这两大类主要天体——超大质量黑洞和星系——具有同时代的历史,虽然我们已经指出,至少前者中的某一些早在其它事物之前存在。那么它们是怎样产生的呢？     

美国科学家认为宇宙可能有无数个

美国天文学家最近提出各种有关宇宙的现代理论,包括所谓“多重宇宙”(multiverse)概念,指称宇宙在第一次“大爆炸”后还在彼此不断“大爆炸”,形成无数宇宙。空间为什么是三度空间,而不是二度空间、十度空间或廿五度空间?光速为什么远快于音速?为什么原子远小于星球?我们的宇宙为什么这么老?是否还有其他里面一切事务都跟我们宇宙不同的宇宙?这些是科学家们提出和探讨的问题。     

黑洞为自己造个“家”

<正>宇宙间也有"先有鸡还是先有蛋"这个问题,那就是超大黑洞与周围恒星究竟谁产生了谁?现在科学家们似乎已触到其中端倪,据美国《连线》报道称,天文学家戴维·埃尔伯兹发现距地50亿光年的一个黑洞,正在积极"筑窝垒巢",为自己建造一个栖身之所。该黑洞向临近星系喷射高能粒子,触发了比此星系平均速度快100倍的恒星生成过程。奇异的类星体这一发现源于标号HE0450-2958的类星体。类星体的奇特现象是无法用言语来形容。它们看起来     

哈勃和他的天文学范式

艾德温·哈勃 (EdwinP .Hubble)是历史上最伟大的天文学家之一。他给我们带来了一场关于宇宙结构的知识革命。哈勃在天文学中的贡献大致分为两个方面 :1 )他在现代银河系外天文学领域做出了关于宇宙基本结构的最关键的贡献 ;2 )他也是第一个为宇宙大爆炸理论提供观察证据的人。可以说 ,他是当代天文学范式的奠基人。本文将采用案例研究 (CaseStudy)方法 ,首先对他在天文学中的工作 ,尤其是第一方面关于银河系外星云的工作 ,作一个历史的论述 ;然后我将试图用该历史案例来检验科学哲学中库恩的范式理论及其有关哲学结论的恰当性     

宇宙论的现状

下面发表的台维德森的文章,主要论点有三:(1)宇宙论可以成为一门科学;(2)“宇宙论原则”是正确的;(3)演化态模型比稳恒态模型接近于实际情况。现在我想就这三点加以解说。利用现今的天文仪器能观测到的空间范围,大约有一百亿光年之远,这个范围叫做总星系。地球是组成太阳系的一个天体,太阳系是银河系中很平凡的一个成员,而银河系又是总星系的很微小的一部分。这个三级组织也代表着我们认识宇宙的三个阶段:在十九世纪中叶以前,人们所谓的宇宙,往往是指的太阳系。十九世纪五十年代以后,天文学家的注意力才集中在恒星世界和     

天文学部分新名词（第四批）

在全国科学技术名词审定委员会第二届委员会拟定的任务中,有一项是审定新词。《自然科学术语研究》(内部刊)1991年第1期刊登了第一批新词362个。1994年第1期刊登了第二批298个。1997年第1期刊登了第三批425个。下列是第四批天文学新词118个。希望读者提出意见和建议,以期更好地完成最终审定。ABRIXAS X－ray Satellite(A Broadband Imaging X－ray All－sky Survey X－ray Satellite) 宽带成象X射线卫星Advanced Composition Explorer,ACE 高新太阳风成分探测器advection 平流Antlia Dwarf 唧筒矮星系astrobiology 宇宙生命学Caliban 天卫十六Cat’s Paw Nebula NGC 6334 猫爪星云cavity clocking 空腔计时Centaur 半人马型小行星chiron－type object 喀戎型天体coded aperture imaging 遮幅孔径成象cometary pause 彗顶critical equipotential surface 临界等位面degenerate dwarf 简并态矮星diffuse γ－ray emission 弥漫γ射线发射donor 输质星dust jet 尘埃喷流enhanced network 增强网络fabrication technique 光纤技术fan－like structure 扇形结构Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer,FUSE 远紫外分光探测器Flame Nebula,NGC 2024 火焰星云focal extender 延焦器focal reducer 缩焦器galaxy supercluster 超星系团gas jet 气体喷流giant donor 输质巨星giant maximum 巨极大giant minimum 巨极小Gran Telescopio Canarias,GTC 西班牙加那里大型望远镜Hénon－Helies model 埃农－海利斯模型High－Energy Transient Experiment 2,HETE 2 第二偶现高能辐射实验Highly Advanced Laboratory for Communications and Astronomy,HALCA 高新通信和天文实验室Hyades supercluster 毕宿超级星团hydrogen－deficient donor 缺氢输质星hydrogen－rich donor 富氢输质星image sensing 图象传感impulsive pause 脉冲相interferometric nulling 干涉相消intranetwork field 网络内场jet－like feature 喷流形特征jet－like structure 喷流形结构large sky area multi－object fibre spectroscopic telescope,LAMOST 大型多天体分光望远镜luminosity parallax 光度视差magnetic cell 磁胞magnetic cavity 磁腔Mars Climate Orbiter,MCO 环火气候探测器Mars Global Surveyor,MGS 火星全球勘测器Mars Polar Lander,MPL 火星极地着陆器meteor storm 流星暴2－meter－class telescope 2米级望远镜4－meter－class telescope 4米级望远镜6－meter－class telescope 6米级望远镜8－meter－class telescope 8米级望远镜10－meter－class telescope 10米级望远镜500－meters Aperture Spherical Radio Telescope,FAST 500米口径球面射电望远镜microarcsec 微角秒millennium 千年纪millennium 千禧年milliarcsec 毫角秒miniflare 微耀斑1－mirror telescope 单反光面望远镜mode－hopping 模式跃变modest telescope 中型望远镜moving magnetic feature 运动磁结构Near Earth Asteroid Rendezvous,NEAR 近地小行星探测器Next Generation Space Telescope,NGST 下一代空间望远镜“Nozomi” <希望>空间探测器pile－up region 堆积区pile－up boundary 堆积区边界polarity reversal line 极性变换线populationⅡmain sequence 星族Ⅱ主序post－flare loop 耀斑后环primordial galaxy 原星系proper tetrad 本征基pseudonucleus 假核radio photosphere 射电光球rotational aperture synthesis 自转孔径综合satellite Doppler tracking 人卫多普勒测量Sloan Digital Sky Survey,SDSS 斯隆数字化巡天Southern African Large Telescope,SALT 南非大型望远镜“Stardust” <星尘>空间探测器Submillimeter Wave Astronomy Satellite,SWAS 亚毫米波天文卫星sun－like star 太阳型恒星superluminal illusion 超光速幻觉superluminal jet 超光速喷流swan－like structure 天鹅云状结构Sycorax 天卫十七tail axis 彗尾轴tail－disconnection event 断尾事件tail kink 彗尾扭结tail knot 彗尾结tail ray 彗尾射线tail streamer 彗尾流束Tucana Dwarf 杜鹃矮星系Ultraluminous Infrared Galaxy,ULIG 特高光度红外星系un－sun－like star 非太阳型恒星unwrapping 无卷缠Wide Field Infrared Explorer,WIRE 广角红外探测器wrapping 卷缠X－ray Multi－Mirror,XMM X射线多镜望远镜Zarya <黎明>国际空间站zone of annularity 环食带