正文 十五、前方有一顆恆星嗎? 文 / 鄭文光
對於宇宙空間的人來說,地球上的戰爭訊息一點兒也達不到那兒。他們最焦慮的是:東方號已偏離了原來的航向。鍾亞兵的測量結果,偏離了一度四十六分。
超新星還是那樣光輝奪目。兩三天之內,它達到光輝的最高峰。然後才又回復到最初顯現時的亮度。一個月之間,亞兵拍了上萬張照片和光譜照片,他甚至測量出譜線的紫移這是說,超新星拋出的熾熱的外殼,正以極高的速度向外擴散,有一部分正對著東方號的方向。亞兵高興非凡,他整天埋頭分析超新星外殼含有的元素,正以多大曲速度擴散。他的計算結果,這顆超新星的外殼膨脹的速度太約每秒一千公里。
知道嗎,繼恩?亞兵搓著手,飄到繼恩跟前說:
知道嗎,繼恩?亞兵搓著手,飄到繼恩跟前說。1054年的超新星,也有一個膨脹的外殼,也是以每秒一千公里左右的速度膨脹著。這個膨脹的外殼,叫做蟹狀星雲。
是的。繼恩接著說。關於這顆超新星,我國宋代早就有了記錄。
而且這蟹狀星雲還在膨脹。亞具微笑著說。多麼巨大的力量啊!過了將近一千年,它還有這麼離的速度
這是慣性。繼恩反駁道。比如我們的東方號,有了每秒四萬公里的速度,如果再不受到其他力量影響,那就再過一千年,也還是這個速度。
繼來正從後面飛出來。她已經恢復到可以自由行動了,雖然還很消瘦,但顯然正在復原。她插話說:
你們談的我不大懂。一顆超新星爆發了,它在膨脹,物質大量拋射出去最後是這顆星的物質全部消散呢,或者剩下些什麼?
我來給你講你哥哥正在鑽研宇宙線哩!別打擾他。亞兵拖著繼來,飄到駕駛艙的另一角。他根據索引檢出一塊縮微晶體片,放進閱讀機,擰亮了燈,一張極其清楚、玲攏透剔的蟹狀星雲照片展現在眼前。
這是蟹狀星雲,我知道。繼來只瞥了一眼,不感興趣地說。
可是你細看過沒有?這星雲中心有一顆不怎麼亮的小星星,這就是超新星爆發剩下的殘骸。
我明白了!一顆大恆星,經過超新星爆發,拋掉大量物質。體積變小了,是吧了
可是,你要注意,這顆小星星不是一般的恆星。它的光線在不斷變化,變化得非常快,一秒鐘就能一亮一暗幾十次用肉眼、甚至用望遠鏡都是看不出來的,只能用儀器測出來。它發射的電磁波也是一秒鐘內就時強時弱達幾十次,就像人們脈搏跳動一樣所以叫它脈衝星。
它在不斷地膨脹和收縮嗎?繼來不解地問。
亞兵嘿嘿地笑了。
繼來,沒有一顆星星能夠以那麼快的速度膨脹和收縮的。多結實的傢伙只消哆嗦那麼幾下子,就完蛋了。可是這顆小星星已存在了將近一千年。
那麼它為什麼能發出那麼快的脈衝呢?
過去科學家只是推測可是現在,我要來證實了。亞兵自豪地說。這顆小星星正在以極高的速度自轉著每秒鐘自轉三十一周哩!它的表面又是斑駁陸離的,有的地方十分亮,有的地方很暗;有的地方發出極強的電磁波,有的地方發出的電磁波很弱。這樣,當它飛快轉動的時候,光線和電磁波都會迅速變化,形成脈衝。
旋轉得那麼快每秒三十一周,這顆星不會崩貴嗎?
不會、選是日為這顆星非常小直徑大概只有二十公里左右就和我們地球上一座大山差不多,可是密度卻非常大,組成這顆星的物質每立方厘米有一億噸哩!
這幾個數字使繼來瞠目結舌。她一點兒也不能想像,每立方厘米一億噸,這密度究竟有多麼大。而且她也不能理解,什麼物質能夠達到這麼高的密度。
鍾亞兵立刻就給她解答了。
我們日常所見的物質,是由原子組成的。你大概看見過原子的圖像吧?當中一個原子核,有電子繞著它轉。電子和原子核之間有很大的空隙,就像太陽系中太陽和行星之間有很大的空隙一樣。構成普通恆星的物質大致上也是這樣。但是,當超新星爆發時,就會產生極大的力量,一方面,一外層物質被拋出來,另一方面,內部物質受到劇烈的擠壓,電子都被擠壓到原子核當中。繼來,你知道,原子核是由中於和質於構成的,中子不帶電,質子帶陽電;帶陽電的電子擠進去後,就和質子結合成為中子。這一來,原子當中的空間沒有了,整個原子全都是由中於組成的。所以這種星叫做中子星。
蟹狀星雲的中心是一顆中子星嗎?
嗯
那麼,這顆仙後座超新星爆發後是否也留下一顆中子星呢?繼來又問道。
現在還探測不出來。亞兵搖搖頭說。現在超新星剛剛爆發,要等爆發過後,外殼膨脹到很大很大,因而也非常稀薄了,才能看出有沒有中子星。
過了一會兒,繼來又問道:宇宙間有沒有密度比中子星還大的天體?
有。黑洞。
什麼洞?繼來沒聽清楚。
黑洞。亞兵一字一頓說。比方說,我們的太陽,如果縮成直徑三公里的圓球,它的密度就達到每立方厘米幾百億噸,即等於中子星的數百倍。那末,太陽上面的光線,就會被強大的引力吸引住。跑不出去了,它看來是完全黑的,它附近什麼東西都要落到它裡面去,所以叫做黑洞。
我們東方號要飛過它附近呢?
也要落進去的。亞兵不動聲色地說。
不能再出來嗎?
除非發生某種爆炸。
繼恩忍不住插嘴了:黑洞完全是一種理論上的預言,還沒有找到哩。
我就想找到一兩個黑洞。亞兵充滿信心說。
既然黑洞完全是黑的,你怎麼能看見它呢?繼來又問。
可以間接探測到。比方說,它周圍的物質會向它中心墜落,在到達黑洞表面的時候,會變得非常熱,形成一個圓盤,並且發出強大的伽瑪射線。
什麼射線?
伽瑪射線一種穿透力很強的輻射。我們可以探測到。
你講得不全面,亞兵。繼恩糾正道。並不是所有黑洞。都是密度很大的。如果太陽變成黑洞,它當然密度非常大。但是太陽並不會變成黑洞。如果有某一顆恆星會最後形成黑洞,這顆恆星一定原來就比太陽大得多。總之,天體越大,當它變成黑洞的時候,所要求具有的密度就越小。
亞兵把雙手一拍。
完全正確!繼恩,我從來沒看見過你讀大文學的書。這些知識你是哪兒來的?
我聽你講的呀!繼恩笑起來。這無非是一個邏輯推理:既然形成黑洞的條件是要求它的引力大到吸引住光,即以每秒三十萬公里速度運動的物體,那末黑洞的大小和密度是可以算出來的。
亞兵讚許地望著繼恩說:你的腦子真行。我苦苦思考了許久,才明白這個道理的。
我也思考了很久的。不過,我說,亞兵,當前最重要的還是不斷測定我們的航向。
好,我每天測量,向你報告,行嗎?
行。繼恩滿意地說。
超新星慢慢暗下去了。但是八個月之後,肉眼仍然可以看見它,像一顆暗淡的小星星。亞兵果然每天都作天體測量,發現東方號仍然稍稍偏離航向,不過偏離的程度越來越小。第八個月末尾,宇宙飛船已離開原來的航向二度零七分。
這麼說,東方號的軌跡是一條螺紋線?繼恩沉思地說。
但是,偏離的角度恐怕不會再加大了。亞兵說。
是的。繼恩肯定地說。宇宙線的數量幾乎又恢復到超新量爆發以前的狀態。
你認為是好事呢還是壞事?亞兵問道。
我也說不清楚。繼恩猶豫不決地說。我們偏離了航向,地球上的人就不容易找到我們了。可是這一偏離,又使我們在宇宙空間畫一個大弧形。終於有一天我們會回到太陽系附近去。你說對嗎?
不對。亞兵斬釘截鐵地說。東方號原來的軌跡是一條直線,現在偏離了不過兩度多一點,還是一條直線,雖然方向變了,卻不會彎折回太陽系,除非
繼恩望著亞兵,等著他說下去。
除非偏離的角度達到一百八十度,我們就能正對著太陽系飛回去。但這是不可能的。
繼恩沉默著。過一會兒,他慢吞吞地說:
亞兵,你想過沒有?我們的東方號在離開太陽系以後,就成了銀河系的一個天體了?
是的。
銀河系本身就是一個漩渦星系,在這星系裡沒有一個天體是直線運動的,它總是繞著銀河系中心旋轉。
可是,在超新星爆發以前,我們基本上是對著銀河系中心飛行。
那只說明我們飛船的軌跡是一個扁長的橢圓形。繼恩沉著地說。橢圓的一端是太陽系,另一端是銀河系中心的核。我們東方號在銀河系的運動,恰好像彗星在太陽系的運動一樣。
就算是那樣吧。亞兵不能不佩服繼恩的有條不紊的分析。
而現在超新星的輻射等於給我們一個外力,使我們加速
多少?亞兵急忙問道。
不多,現在我們是每秒四萬一千二百公里。
哦,離開地球更快了!亞兵頹喪地說。
可是軌道也變了,速度越太,它的軌道越扁長,而我們終於有一天還回到出發的地方。
那得多少年以後,
至少五十五萬年。
嘿,正在凝神聽著他們倆討論的繼來喊起來。五十五萬年,對於我們還有什麼意義?
除非有長生不老藥。亞兵風趣地說。
長生不老藥是不會有的,我們也用不到飛五十五萬年、事實上,我們根本用不著飛到銀河系中心。只要在路上遇到一顆什麼恆星,我們從它身旁經過,利用它的引力,我們繞它兜一個圈子,就可以折回去。繼恩說。
我們能遇到什麼恆星呢?亞兵滿懷希望。
這是你的任務。你要密切觀測在我們航向上會有什麼恆星。
都太遠了。
會有近些的、不很亮、或乾脆不發光的,甚至也可能有個黑洞
那我們就不能繞它兜一個圈子,而是要墜落到它裡面去。
不會的,我們離它遠一點兒就是了。繼恩安慰地說。
可是你怎樣能夠操縱東方號遠一點還是近一點呀?你手上一滴燃料也沒有!
不是還有宇宙線嗎?你自己不是也知道,宇宙線可以產生多麼強大的推力
你能控制宇宙線嗎?
繼恩不理會這問話,自顧自說下去。
如今,要使我們的宇宙飛船加速或減速,是要費很復燃料的,但是,在失卻重力的空間,如果只是使我們的東方號改變方向,並不需要很大的推力
那我們三人都到外面去,用雙手把宇宙飛船推它轉個個兒亞兵開玩笑地說。
你以為辦不到嗎?繼恩揚起眉毛問。我們滿可以推著東方號偏轉一個小小的角度。不過這樣做是白費勁兒,因為我們推著飛船的時候,我們自己卻被推開了。
我們可以利用宇宙服的噴氣推進器再飛回飛船上。亞兵建議道。
我計算過了。繼恩淡然說。噴氣誰進器的少量燃料不夠用不過我們也不要再出去了。把這點滴燃料省著。如果我們有機會接近一顆恆星時,在關鍵時刻,這點滴燃料就有可能使東方號在恆星的引力和我們僅有的這一點點動力的合力作用下,飛回太陽系去。一切都要計算得非常精確,力的作用要運用得非常巧妙。
看來,我們的得數就得靠力學了?亞兵笑著說。
繼恩更正道;靠科學。