星系與星際邊緣

前言

星系記載了我們的宇宙歷史，構(gòu)成了宇宙并給它帶來光明。這些由無數(shù)的恒星、行星、氣體以及塵埃組成的結(jié)構(gòu)，自1925年埃德文·哈勃首次確認(rèn)了它們作為獨(dú)立“島宇宙”的身份起，就誘惑并挑戰(zhàn)著天文學(xué)家們。直到今天，已觀測(cè)到的星系結(jié)構(gòu)和星系運(yùn)動(dòng)仍然令我們驚訝而迷惑。而可觀測(cè)的宇宙，就如同在黑夜的海面上那燈火通明的航船，只是巨大的、潛伏于黑暗中的世界的微小部分而已。在接下來的章節(jié)中，我們向您講述了星系的故事以及它們隨宇宙時(shí)間演化的歷程。這本天文學(xué)傳奇是繼哈羅·夏普里1943年出版《星系》之后，哈佛大學(xué)出版社宇宙系列叢書中的第五本。在夏普里完成其開創(chuàng)性的著作后，我們對(duì)于星系的認(rèn)識(shí)已經(jīng)改變了許多。實(shí)際上，從保羅-霍奇1986年所寫的第四本開始，人類探索的步伐以驚人的速度加快。借助哈勃空間望遠(yuǎn)鏡以及夏威夷和智利山頂?shù)拇笮偷鼗h(yuǎn)鏡等先進(jìn)儀器，我們現(xiàn)在對(duì)宇宙的可觀測(cè)距離已經(jīng)遠(yuǎn)到足以看到星系自大爆炸的喧囂中誕生后不久的樣子。這讓我們更深刻地意識(shí)到星系的生命歷程正是對(duì)宇宙歷史的具體體現(xiàn)。

內(nèi)容概要

120億年來，星系裝飾著宇宙，構(gòu)成了天穹，照亮著太空  這些龐大的體系，每個(gè)都擁有成千上萬顆星星，它們共同構(gòu)成了復(fù)雜、完美而又充滿活力的廣闊宇宙。    本書向讀者介紹了星系的類型，并帶領(lǐng)大家重溫了它們?cè)诼L的宇宙時(shí)間里——從大爆炸時(shí)期到今天——不斷旋轉(zhuǎn)和變化的過程，作者帶我們踏上了一次壯闊淘的旅程，從我們的宇宙家園銀河系出發(fā)，前去探索橢圓星系的精致結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，參觀最強(qiáng)大的星系——類星體，最后到達(dá)更遠(yuǎn)的宇宙空間：星際邊緣。這次旅行使我們以全新的視角對(duì)宇宙進(jìn)行了一次深入探索。

作者簡(jiǎn)介

作者：(美國)威廉·H.沃勒 (美國)保羅·W.霍奇 譯者：師且興

書籍目錄

前言第一部分　星系初探　　第一章　星系和宇宙　第二章　形成與運(yùn)作　第三章　星系剖析　第四章　丟失的質(zhì)量　第五章　創(chuàng)生和演化第二部分　近鄰星系　第六章　銀河系　第七章　麥哲倫云　第八章　木星系群中的矮星系　第九章　最近的巨星系　第十章　相互作用星系與星暴星系　第十一章　能量最強(qiáng)星系第三部分　我們的星系島宇宙　第十二章　星系距離測(cè)定　　第十三章　星系團(tuán)和超團(tuán)，細(xì)絲和空洞　第十四章　膨脹中的宇宙　第十五章　起源圖景　第十六章　宇宙邊緣后記參考文獻(xiàn)期刊與網(wǎng)站　插圖表

章節(jié)摘錄

第一部分　星系初探第一章　星系和宇宙從遙不可及的遠(yuǎn)古時(shí)代開始，人類就想知道地平線以外究竟存在著什么。在與生俱來的好奇心、野心以及求生本能的驅(qū)使下，我們不斷前行，去探索遙遠(yuǎn)而神秘的土地。從大約2萬年前的上一次冰河世紀(jì)起，人類無畏的探索就帶來了自身的擴(kuò)展。通過步行、騎馬或者乘船等方式，人類探查了地球上絕大多數(shù)的神秘之處。隨著歷史的演進(jìn)，我們的視野拓展到地球之外的廣袤領(lǐng)域。17世紀(jì)初，望遠(yuǎn)鏡出現(xiàn)了，到今天為止，我們業(yè)已發(fā)現(xiàn)一個(gè)不斷增大的宇宙物質(zhì)層次結(jié)構(gòu)——從我們的日心行星系統(tǒng)，到其他帶有行星系統(tǒng)的恒星；從充滿恒星和恒星系統(tǒng)的星系∞，到星系群和星系②；一直到我們視力可及的最遠(yuǎn)處那些由星系和星系團(tuán)構(gòu)成的絲狀結(jié)構(gòu)。今天，借助望遠(yuǎn)鏡、電腦，再加上一沓用以演算的稿紙，我們繼續(xù)向縱深探索著，去尋找空間的盡頭——也即時(shí)間的起點(diǎn)。在上一個(gè)千年的絕大部分時(shí)間里，我們把宇宙與今天稱之為太陽系的東西等同起來，認(rèn)為滿天繁星只不過是位于行星外的一個(gè)球面上的裝飾物。直到19世紀(jì)，人們才最終意識(shí)到這些細(xì)微的光點(diǎn)其實(shí)是遙遠(yuǎn)的太陽，它們離我們非常遠(yuǎn)，遠(yuǎn)到其發(fā)出的光需要很多年才能到達(dá)地球。這些孤獨(dú)的恒星看上去散布于空間之中，科學(xué)家們?cè)跔?zhēng)論它們是否會(huì)永遠(yuǎn)延伸下去，或者是否會(huì)存在一個(gè)終點(diǎn)，而在這終點(diǎn)之外是空蕩蕩的一片。天文學(xué)家繼續(xù)向空間的深處探索，他們確實(shí)找到了終點(diǎn)。我們的太陽看起來是大量恒星中的一員，并和這些恒星一起，處于被他們稱作銀河系的系統(tǒng)之中。而在銀河系邊緣之外，則是無盡的黑暗。

后記

在宇宙邊緣問題上，還有一些沒有得到解決的大難題。面對(duì)這些困惑，我們不能就這么簡(jiǎn)單忽視過去。這里，我們以對(duì)兩個(gè)主要問題的思考來結(jié)束本書：宇宙的未來和我們?nèi)祟愒谄渲邪缪莸慕巧?。宇宙大森林我們的宇宙將去往何處？在過去的100億年里，星系主宰著宇宙的一切景象。在星系內(nèi)部，大質(zhì)量恒星不斷地產(chǎn)生又滅亡，而像太陽這樣的恒星則長久而安靜地存在著。在下一個(gè)100億年，預(yù)計(jì)會(huì)有怎樣的事情發(fā)生呢？或者，看得更遠(yuǎn)一些，下一個(gè)1000萬億年后呢？如果我們的預(yù)測(cè)僅局限于我們所能探測(cè)到的東西，那么前景會(huì)非常黯淡。因?yàn)樾窍抵械目梢娢镔|(zhì)不足以束縛住膨脹宇宙所需質(zhì)量的1％，星系將一直互相遠(yuǎn)離。富星系團(tuán)成員的星系將不時(shí)受到來自其鄰居的引力擾動(dòng)；隨著時(shí)間流逝，這些擾動(dòng)慢慢積累起來，一些星系就會(huì)逃出星系團(tuán)，而另一些則會(huì)掉向最靠近星系團(tuán)中心的某個(gè)巨橢星系。我們可以看到類似過程——不過尺度小得多——正發(fā)生在球狀星團(tuán)中，在這里，內(nèi)部恒星向中心掉落而外部恒星則會(huì)蒸發(fā)掉。每個(gè)星系團(tuán)最終的樣子都差不多相同：一個(gè)超大質(zhì)量黑洞，其周圍是星系際空間中離散的星系。而在星系內(nèi)部，中心棒和伴隨星系所導(dǎo)致的引力擾動(dòng)最終導(dǎo)致物質(zhì)以與前述類似的方式重新分布。一些恒星將失去動(dòng)能并掉入到星系核心，而其他星系則獲得足夠動(dòng)能而逃逸。雖然這里是在較小的尺度上，但我們會(huì)再一次看到，中心的大質(zhì)量黑洞隨著恒星向其中掉落而不時(shí)地發(fā)出閃光——而這一切，都沉浸在大量高速恒星所組成的云中。

編輯推薦

《星系與星際邊緣》由外語教學(xué)與研究出版社出版。

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