第十六章
超新星
天空裏出現了極為罕見的景象,一顆明亮無比的星星突然出現於眾星之中。在它麵前,著名的天狼星變得暗淡無光,明亮的金星也不能與之匹敵,甚至太陽的光輝也不能把它壓倒。在白晝的天空裏它依然光芒四射,持續23天,舉世矚目,蔚為壯觀。
這是怎麼一回事呢?是新星爆發嗎?不!它是一顆比新星亮得多的星,我們叫它“超新星”。
“嘉元年三月,司天監言:‘客星沒,客去之兆也’。初,至和元年五月晨出東方,守天關。晝見如太白,芒角四出,色赤白,凡見二十三日。”這是我國宋朝《宋會要》中關於這一前所未見的天象的記錄。它如實地反映了公元1054年超新星爆發的實況,是一份極有科學價值的曆史記載。“客星沒,客去之兆也。”經過兩年時間,客人才走了,看不見了。
光陰似箭,一個世紀接著一個世紀過去了。除了留在厚厚的史書中的一些記載之外,人們早已把它忘記了。
1054年超新星的位置
望遠鏡發明之後,人們用它在天空裏發現了許多雲霧狀的“星雲”。其中有一個麵貌不凡的星雲,就在上述史書記載的那個位置(金牛座)上。從望遠鏡中看,在暗藍色的天空裏,它像一個威武地揮舞一對大鉗的螃蟹,因此人們就叫它為“蟹狀星雲”。由於它那奇特的外形,惹得人們頻頻地給它留影。本世紀初有人測量了這些相隔多年的照片之後,發現這隻螃蟹居然在逐年長大,它的角直徑達到了180″,有月亮角直徑的1/10那麼大。測量結果告訴我們:星雲正在不停地向外膨脹,膨脹速度極快,每秒為1300千米,它的角直徑每年平均要長大021″。如果它過去一直以這個速度膨脹著,由此可以反推出它是哪一年爆發的,180″021″/年=860年。這就是說,這事情是發生在860年前,也即1054年。那麼,這不正是我國曆史上記載的那位不速之客光臨的年代97直到這時,人們才又想起了那早已忘記了的史實。於是,蟹狀星雲——超新星,這兩者靠了曆史的資料而緊緊地聯係起來了,毫無疑問,蟹狀星雲正是1054年超新星爆發所留下的餘跡。
超新星冠之以“超”字,是當之無愧的,它是迄今所知的宇宙中最大的爆炸事件(除了星係核活動外)。它在爆炸時可以把本身質量的1%~10%拋到空間中去,並以每秒1萬千米的速度飛馳。它放出的能量最大可達1030爾格,即1後麵加上50個零!數字之大,令人頭暈目眩,能量之高,堪稱高能現象。從光度上說,它最大絕對星等可達一18等,比新星還要亮1萬倍。在銀河係中,它可算是最亮的星了。可惜它很少出現,也許幾百年才有一次。除了某些天文學家有幸用望遠鏡在別的星係裏見到它以外,現在所有活在世上的人都沒有見到過它,隻有曆史的記載上還珍藏著它的一些簡略的史料。現在在我們銀河係裏能完全肯定為超新星事件的隻有幾起。
本世紀20年代初,在美國華盛頓科學院裏,天文學家沙普利和柯蒂斯進行了一場激烈的辯論,爭論的焦點是仙女座大星雲離我們到底有多遠。仙女座大星雲,是一個用肉眼勉強看得見的像雲霧一樣的小斑點。爭論的一方柯蒂斯認為,它是像我們銀河係一樣的巨大星係,是一個離我們十分遙遠的由億萬顆恒星組成的巨大星係。爭論的另一方沙普利卻認為,它不過是銀河係裏的一個普通的天體。
大家知道,一盞燈離我們越遠,看起來就越暗。柯蒂斯對仙女座大星雲中出現過的幾十顆新星進行了研究,發現它們比通常的新星要暗好多倍。根據這一點,柯蒂斯斷定仙女座大星雲離我們十分遙遠。但是在仙女座大星雲中,1885年曾經發現過一個特別亮的。新星”,它的亮度幾乎和整個星雲的亮度不相上下。根據這一點沙普利認為,既然同是星雲中發生的新星,亮度卻相差這麼大,所以不能用它們的亮暗來判斷星雲的遠近,這樣就否定了柯蒂斯的看法。後來,由於有了大型天文望遠鏡,美國天文學家哈勃用25米口徑的反射望遠鏡進行觀測發現,仙女座大星雲的確是一個離我們十分遙遠的龐大的星係,證明了柯蒂斯的看法是對的。同時,哈勃還發現並且證明1885年的那顆。新星”不是一顆普普通通的新星,它在一個月裏所發的光,比太陽一輩子發出的光還要多。現在我們知道,這是恒星在臨終的時候發生的一種爆發現象,就好像死亡之前“回光返照。一樣,它比普通新星的爆發要猛烈和壯觀得多,天文學上把它叫做。超新星”。
遺憾地是,自從有了天文望遠鏡以來,在銀河係裏,科學家們還沒有看到過恒星世界這種蔚為壯觀的超新星爆發現象。
值得慶幸的是,這種千載難逢的“非常事件”,沒有逃出我們祖先的眼睛,並且在我國的史書上留下了不少詳細的珍貴的記載。最有名氣的,要數宋史書上關於1054年超新星的記載。它的遺跡就是今天還能看到的,樣子有些像螃蟹的蟹狀星雲,在它的中心還找到了一顆脈衝星。根據宋史記載,1054年超新星爆發的時候,有23天白天都能看到。宋史上記載,1006年超新星爆發的時候,形狀像半輪明月,有芒角,明亮得可以照見東西。這比1054年的超新星要明亮得多。在歐洲、阿拉伯、朝鮮、日本也都有關於1006年超新星的記載,甚至在美國亞利桑那州發現的古代印第安人的壁畫中,也有描述這次超新星爆發的圖畫。可以想見,在當時,1006年超新星真可以說是舉世矚目的“明星”了。奇怪的是,1006年超新星的遺跡比蟹狀星雲暗弱得多,一直到1976年才被發現。