天文科普20世纪天文学四大发现

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天文科普20世纪天文学四大发现



【星际分子】

星际分子指存有于星际空间的无机分子和有机分子。星际分子的发现,是本世纪60年代轰动天文学界的一件大事。长期以来,天文学家认为,茫茫宇宙空间,除了恒星、恒星集团、行星、星云之类的天体物质,再没有什么别的物质了。直到20世纪初,人们还认为星际空间是一片真空。后来终于发现,在星际空间充满了各种微小的星际尘埃、稀薄的星际气体、各种宇宙射线以及粒子流。60年代在星际空间发现了大量有机分子云,云中含有各种复杂的有机分子。

在银河中心区域有,在猎户座大星云和其他区域也有。此后,人们在宇宙太空中又陆续发现了更多的星际分子,其中有无机分子,也有有机分子。例如,羟基、一氧化碳、氰化氢、甲醇、乙醛、丙炔腈、甲胺等等。迄今为止,已发现的星际分子有50多种。 【类星体】

类星体又称为似星体、魁霎或类星射电源。它是宇宙早期星系核心,由星系中心的超大质量黑洞驱动。与普通星系相比,类星体直径小,但亮度大。自被人类发现以来,类星体就一直存有相互融合的趋势。与脉冲星、微波背景辐射和星际有机分子一道并称为1960年代天文学“四大发现”。根据哈勃定律,它们的距离远在几亿到几十亿光年之外。类星体是宇宙中最明亮的天体,它比正常星系亮1000倍。对能量如此大的物体,类星体却不可思议地小。与直径大约为10万光年的星系相比,类星体的直径大约为1光天。

灰尘环绕的类星体被发现20世纪六十年代,天文学家在茫茫星海中发现了一种奇特的天体,从照片看来如恒星但肯定不是恒星,光谱似行星状星云但又不是星云,发出的射电(即无线电波)如星系又不


是星系,所以称它为“类星体”。类星体的发现,与宇宙微波背景辐射、脉冲星、星际分子并列为20世纪60年代天文学四大发现。 1960年天文学家们发现了射电源3C48的光学对应体是一个视星等为16等的恒星状天体,周围有很暗的星云状物质。令人不解的是光谱中有几条完全陌生的谱线。1962年,又发现了在射电源3C273的位置上有一颗13等的“恒星”。使天文学家同样困惑的是其光谱中的谱线也不寻常。

【微波背景辐射】

宇宙微波背景辐射(又称3K背景辐射)是一种充满整个宇宙的电

磁辐射。特征和绝对温标2.725K的黑体辐射相同。频率属于微波范围。 1934年,Tolman是第一个研究相关宇宙背景辐射的人。他发现在宇宙中辐射温度的演化里温度会随着时间演化而改变;而光子的频率随时间演化(即宇宙学红移)也会有所不同。但是当两者一起考虑时,也就是讨论光谱时(是频率与温度的函数)两者的变化会抵销掉,也就是黑体辐射的形式会保留下来。

1948年,由旅美的俄国物理学家伽莫夫带领的团队估算出,如果宇宙最初的温度约为十亿度,则会残留有约5~10k的黑体辐射。不过这个工作并没有引起重视。

1964年,苏联的泽尔多维奇(Zel'dovich)、英国的霍伊尔

(Hoyle)、泰勒(Tayler)、美国的皮伯斯(Peebles)等人的研究预言,宇宙理应残留有温度为几开的背景辐射,并且在厘米波段上应该是能够观测到的,从而重新引起了学术界对背景辐射的重视。美国的狄克(Dicke)、劳尔(Roll)、威尔金森(Wilkinson)等人也开始着手制造一种低噪声的天线来探测这种辐射,不过另外两个美国人无意中先于他们发现了背景辐射。 【脉冲星】


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