巡天遥看一千河

——宇宙是怎么组成的

我们居住的地球是太阳系的一颗大行星。除了太阳、行星和小行星以外，太阳系中还有近70颗卫星、难以计数的彗星和流星体等。除了这些以外，茫茫宇宙空间还有一些什么呢？

我们肉眼看见的星星绝大部分是恒星，恒星就是和太阳一样能发光的星球。恒星爱好“群居”。有许多是“成双成对”地紧密靠在一起的，按照一定的规律互相绕转，称为双星。还有一些是3、4颗或者更多颗恒星集聚在一起，称为聚星。10颗以上，甚至成千上万颗恒星聚在一起，形成星团。我们周围约有1000多亿颗恒星组成了一个星系——银河系。银河系里就已发现1000多个这样的星团。恒星还有一些亮度会发生变化，有的有规律，有的没有规律，我们叫变星。有的亮度会突然增加，叫新星，亮度增加的特别厉害的叫超新星。其实新星并不是新诞生的恒星，相反，是行将死亡的恒星。。

恒星虽然爱好“群居”，但它们之间的距离是十分遥远的。光一年差不多走10万亿千米。（月球距离我们38万千米，阿波罗飞船从地球出发，到达月球大概需要3天时间，光线从地球到达月球只需1.27秒钟。）距离太阳最近的恒星是比邻星，光线从太阳到达比邻星得走4.22年，到达牛郎星得走16年，到达目前能观测到的最远的恒星，得走上百亿年！在没有恒星的广袤空间，也不是绝对的真空。那里充满着非常稀薄的星际气体、星际尘埃、宇宙射线和极其微弱的星际磁场。

宇宙中还有一种由极稀薄的气体和尘埃组成的、形状不规则的云雾状天体——星云。我们银河系中只有极少数的星云，如猎户座星云。而极大部分我们所谓的星云，其实并不是星云，而是像银河系一样的星系，我们称之为河外星系，因为距离我们非常遥远，看上去也有云雾状的外形，如仙女座星云、大小麦哲伦星云，就是我们肉眼能看到的星系。大麦哲伦星系是距离银河系最近的星系，而这一距离光线得走16万年。河外星系我们已经发现了1000亿个以上。

星系在宇宙空间中的分布并不像一盘散沙，常常几个、十几个集聚在一起，构成星系团。星系的“群居”爱好更甚于恒星，85％以上的星系都出现在星系团中。星系团的大小相差极为悬殊。小的只有十几个或几十个星系组成，也称为星系群，如银河系所在的星系群。大的有几千甚至上万个星系组成，如后发星系团。大星系团一般有一个或几个“首领”——巨椭圆星系，它位于星系团的中央，周围聚集着它的“亲信”——椭圆星系或透镜星系，而旋涡星系和不规则星系散布在更加外围区域。这些星系团在空间分布上也是三五成群，形成超级“部落”，我们称之为超星系团。银河系、大麦哲伦星系和小麦哲伦星系一起组成一个三重超星系团，彼此有着物理上的联系。银河系到小麦哲伦星系，光线得走19万年；大麦哲伦星系到小麦哲伦星系，光线得走5.4万年。

星系团中的星系，都是庞然大物，并且在高速运动。星系团内星系间的距离约为星系直径的10－1000倍，一旦星系互相接近，就有可能发生碰撞。碰撞过程中，星系中的气体在激烈爆发中会形成几百万颗新恒星。在南天的乌鸦座，有一对正在碰撞的旋涡星系。天文学家认为，大部分较大的椭圆星系是由两个质量相当的旋涡星系相互吞并而形成的。

星系团中还聚集了大量的高温气体——星系际物质，这些气体的质量相当于（甚至超过）星系团中所有星系质量的总和。而奇特的是，科学家测得，整个星系团的质量是星系团中星系和星系际物质质量总和的5－10倍！那这些质量到底来源于什么物质呢？这种未知的物质我们叫它暗物质。星系团是大量星系、星系际物质和暗物质由于引力作用而集聚在一起的更加庞大的天体系统。其起源、演化过程和集结形式是宇宙科学研究的基本课题之一。

                                  杨绍栋

2006年5月23日