科學(xué)發(fā)展到今天，你或許會認(rèn)為我們所在的星系——銀河系已經(jīng)沒有什么奧秘可言了，但你錯(cuò)了，因?yàn)閺乃旅艿闹行牡剿∈璧耐鈬覀儗︺y河系還有太多東西不了解。驚人的是，其中一些奧秘之所以產(chǎn)生，純粹是因?yàn)樗鼈兙驼驹谖覀兊挠钪婕议T口。例如，地球所在的位置使得我們在地面難以說清銀河系的旋臂究竟在哪里，甚至就連銀河系到底有多少條旋臂也不清楚。我們對于那些遙遠(yuǎn)星系的了解，反而比自己所在的星系多得多。
為了查明地球的真正形狀，地理學(xué)家們曾奔赴全球進(jìn)行調(diào)查。這樣的重任目前已由軌道衛(wèi)星來擔(dān)當(dāng)。人造衛(wèi)星不僅揭示了我們在地面上根本看不見的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和考古遺址，而且還把我們的視野延伸到了很寬很寬的范圍。
取100億噸反物質(zhì)和100億噸物質(zhì)，進(jìn)行攪和。銀河系每秒鐘都在混合如此巨量的爆發(fā)性“雞尾酒”，從而產(chǎn)生了銀河系內(nèi)部的一種溫暖的伽馬輻射光暈。在此過程中創(chuàng)造的每一個(gè)光子所攜帶的能量，都正好等于一個(gè)電子和它的反物質(zhì)對應(yīng)物——一個(gè)正電子的湮滅質(zhì)量。但哪兒來這么多的正電子呢?
包括可見光、紫外線、紅外線、X射線、無線電波以及其他能量的伽馬射線在內(nèi)，大多數(shù)的星系輻射主要來源于銀河系的圓盤——明亮、短命的新恒星的誕生地。
但湮滅伽馬射線主要來自于銀河系那小得多的、鼓鼓的中心。這自然是一件怪事，科學(xué)家對此也有一些很奇怪的推測。例如，這些正電子可能是由衰變的暗物質(zhì)或奇異的量子物質(zhì)——Q球創(chuàng)造的，也可能是由微型黑洞或纏繞的宇宙弦噴出的。但也可能是我們熟悉的東西。銀河系圓盤中的超新星爆發(fā)會產(chǎn)生放射性同位素，它們在衰變過程中會發(fā)射正電子。當(dāng)它們從一顆伴星吸食材料大餐時(shí)，中子星和黑洞能制造反物質(zhì)。這些天體中的一部分也住在銀河系中心，但它們只能解釋那里可見的伽馬射線輻射量中的一部分。
如果銀河系的磁場能把正電子從銀盤(即銀河系圓盤)推進(jìn)到銀河系中心(銀心)的鼓起里，那么情況就不同了。這取決于磁場的基本形狀。而通過觀測來自于遙遠(yuǎn)源頭的無線電波怎樣被極化，科學(xué)家就能知道這個(gè)形狀。這還取決于正電子能否在穿行數(shù)萬光年后才被湮滅。實(shí)際情況是否如此則很難探明，因?yàn)樗Q于磁場的小規(guī)模細(xì)節(jié)以及星系際氣體，而現(xiàn)有的望遠(yuǎn)鏡對它們都無能為力。
如果正電子真的能走這么遠(yuǎn)，那么另一種可能性就出現(xiàn)了。它們可能來自于很久以前在銀河系中心黑洞(銀心黑洞)發(fā)生的事件。因缺乏燃料，銀心黑洞眼下很安靜。
但在數(shù)百萬年以前，它可能曾突然閃耀，輸出超大量正電子。這些正電子由銀心向外一路推進(jìn)，從而創(chuàng)生一個(gè)球狀的湮滅暈。當(dāng)然，在得到更詳盡的伽馬射線輻射圖之前，真相不可能大白。
清朗之夜走到郊外，遠(yuǎn)離城市燈火，你會看見一道奶白色的星帶橫跨夜空，它就是我們所在的島宇宙——銀河系。我們住在銀河系中，只要看穿恒星密集的銀盤，我們也就看到了銀河系?？墒?，如果從外面看，銀河系又是什么模樣呢?
最簡潔的答案是：我們不知道。我們的望遠(yuǎn)鏡揭開了其他星系的面紗，但自省卻復(fù)雜得多。我們認(rèn)為自己居住在一個(gè)螺旋星系中，宇宙中到處散落著這樣的螺旋星系。然而，我們在銀盤中的低視角意味著：別說搞清楚銀河系旋臂是如何卷曲的，就連數(shù)清銀河系有多少條旋臂都很難。
星系際塵埃幫不了忙：它們擋住了我們的視線，使我們只能看到幾千光年遠(yuǎn)，讓我們無法通過旋臂上的恒星來畫出遙遠(yuǎn)旋臂的地圖。于是，我們只好追蹤氫原子云，它們會以一種大約為21厘米的典型波長發(fā)射無線電波。這種長波輻射能穿透塵埃，通過測量波長的改變(即多普勒頻移)，科學(xué)家就能算出氫云向著我們而來或離開我們而去的速度。再把速度與星系不同部分應(yīng)該有的旋轉(zhuǎn)方式作比較，就能確定氫云的位置。
目前這方面已有的非成熟結(jié)果暗示，銀河系很復(fù)雜也很亂，有著多條旋臂。不過，這種認(rèn)識飽受爭議。首先，科學(xué)家甚至對銀河系的旋轉(zhuǎn)方式都不很了解，而個(gè)體的氫云并不一定遵從平均運(yùn)動模式，于是不同的模型就產(chǎn)生了不同的銀河系地圖。而當(dāng)我們朝著或離開銀心望去時(shí)，氫云相對于我們幾乎完全是向著兩側(cè)運(yùn)動，用多普勒頻移是無法確定它們的距離的?？茖W(xué)家只能以旋臂的部分來拼接旋臂的整體，這顯然有太多的主觀性。
另一種同樣有局限的繪圖法，是運(yùn)用懸浮在銀河系內(nèi)一部分區(qū)域周圍的一氧化碳?xì)怏w的無線電發(fā)射。自2008年以來，這種方法已經(jīng)揭示了銀河系結(jié)構(gòu)的更多細(xì)節(jié)，包括看來是新旋臂的結(jié)節(jié)。更好的圖標(biāo)或許是星系際云，那里的水或甲醇分子充當(dāng)激光，把微波輻射的窄窄譜線放大成明亮的點(diǎn)。這些“微波激射器”是如此集中，科學(xué)家能看見它們的位置怎樣隨著地球環(huán)繞太陽而移動，于是運(yùn)用三角測量法算出了它們與地球之間的精確距離。雖然微波激射器對于繪制銀河系地圖來說遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，但它們可用于測試來自于其他方法的結(jié)果。也許，微波激射器測距最終能揭開銀河系的真面目。
銀河系里的五個(gè)怪物
麒麟座V838星 2002年2月，這顆此前未得到辨識、距離地球大約20000光年的恒星在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到太陽亮度的100萬倍。次月，這一幕重現(xiàn)。4月再現(xiàn)。起初科學(xué)家以為它是一顆新星——從伴星那里抽取氣體、直到在自己表面引發(fā)熱核爆發(fā)的白矮星。然而，新星不會在連續(xù)爆發(fā)三次后安靜下來。
那么，它會不會是難得一見的巨星臨終閃耀呢?或者是兩顆恒星相撞時(shí)發(fā)出的驚叫呢?再或者是一顆恒星接連吞噬了三顆巨行星?科學(xué)家能夠確定的是，這輪三連爆的光線被附近的塵埃反射，并且以迅速變換的光殼包圍了這顆恒星，讓它成為名副其實(shí)的“宇宙佳麗”。
藍(lán)色另類 銀河系的球狀星團(tuán)是由紅色、輕質(zhì)和古老的恒星構(gòu)成的球狀星群，其中大多數(shù)恒星的年齡都超過100億歲。然而，球狀星團(tuán)中的一些恒星卻閃耀藍(lán)白光，這暗示了某種炙熱、年輕而明亮的東西?？茖W(xué)家現(xiàn)在認(rèn)為，這些“藍(lán)色另類”其實(shí)和它們的伙伴們同樣古老，但又以某種方式重返青春。一些藍(lán)色另類可能從一顆相鄰恒星抽走氣體，壓縮它們自己中心的核引擎，使自己燃燒得更快、更熱。另一些藍(lán)色另類則可能是恒星合并(兩顆較冷的紅色恒星聚合成一顆炙熱的藍(lán)白恒星)的后代。
