李姝
“活著是一場(chǎng)奇跡。”當(dāng)一個(gè)小女孩問(wèn)關(guān)于死亡的問(wèn)題時(shí),她的父親這樣回答道。
這位父親是卡爾·薩根,曾任美國(guó)康奈爾大學(xué)行星研究中心主任,被稱為“大眾天文學(xué)家”和“公眾科學(xué)家”。他還有句名言:“我們都是星塵?!?/p>
星塵可不只是一個(gè)充滿詩(shī)意的詞語(yǔ),它們非常微小,半徑小于0.1微米。它們?nèi)玑∧话愀糸_我們與星體,吸收著特定波長(zhǎng)的輻射,制造著奇妙的景觀,是人類通往宇宙起源與演化奧秘真相的一扇門。
最近,天文學(xué)家給這扇“門”拍了“寫真”,還用上了潮爆全球的3D技術(shù)。
據(jù)《新科學(xué)家》雜志網(wǎng)站7月13日?qǐng)?bào)道,這幅銀河系星際塵埃三維圖由8億顆恒星的數(shù)據(jù)構(gòu)成,是同類圖像中規(guī)模最大的一幅,覆蓋了3/4的天空。從某種意義上來(lái)說(shuō),它也算得上是銀河系的“自拍照”。
這可不是啥鏡頭都能搞定的,天文學(xué)家直接用上了位于夏威夷的全景巡天望遠(yuǎn)鏡和快速反應(yīng)系統(tǒng)(Pan-STARRS)。被拍攝對(duì)象也不需嘟嘴鼓腮仰角45度,而是大大方方正對(duì)鏡頭。放眼望去,浩渺銀河中的塵埃,有著彩虹一般的漸變色彩?!巴庑小笨匆?jiàn)這景象覺(jué)得美麗非凡,“內(nèi)行”卻深知這美麗大有用處。
通過(guò)分析銀河系中星際塵埃的分布狀況,天文學(xué)家能更加準(zhǔn)確地拼湊出銀河系的結(jié)構(gòu),了解其旋臂形成的原理。恒星棒是否貫穿了整個(gè)星系?銀河系圓盤有多厚?也許都能在這張“自拍照”中找到答案。
根據(jù)目前的科學(xué)理論,發(fā)生在130億年前的大爆炸產(chǎn)生了氫、氦、痕量的鋰和鈹?shù)容p元素。隨后在燃燒的恒星核心上和核心內(nèi),又形成了構(gòu)成我們世界的一些較重的元素。這些元素正是搭上星際塵埃的“順風(fēng)車”,才最終來(lái)到地球這顆蔚藍(lán)色的小小星球。
所以,天文學(xué)家指望通過(guò)這張三維“自拍照”了解恒星的誕生情況。
“星星出生”的過(guò)程簡(jiǎn)直“萌翻了”。恒星周圍形成的氣泡會(huì)向太空“吹出”粒子風(fēng),將附近的氣體和塵?!皵D入”一個(gè)空心球中,并在外殼形成更致密的材料,一顆新的恒星由此誕生。此次的星塵圖像“清楚地揭示了圍繞在獵戶座A和獵戶座B周圍的氣泡形狀”。負(fù)責(zé)繪制工作的哈佛大學(xué)研究人員格雷戈里·格林激動(dòng)地舉例道。
既然星際塵埃這么有用,遠(yuǎn)觀當(dāng)然不能滿足科學(xué)家們內(nèi)心飽脹的渴望。他們甚至很早就開始了“狩獵”計(jì)劃,意圖捕捉星塵。
因?yàn)樾请H塵埃在恒星核心形成并被拋入太空后,依然攜帶著“星生兒”的出生信息,特定元素的同位素比例會(huì)有些許不同。天文學(xué)家們便認(rèn)為,去太空“抓”一些真正的星際塵埃很有必要。
十多年前,美國(guó)宇航局派出“星塵號(hào)”探測(cè)器,它的任務(wù)是在探測(cè)懷爾德2號(hào)彗星的途中順便捕捉來(lái)自彗發(fā)的塵埃,以及星際塵埃的微粒。2014年8月,科學(xué)家們?cè)凇犊茖W(xué)》雜志上發(fā)表對(duì)這些星際塵埃的研究成果。
“讓我們吃驚的是,每一顆微粒彼此之間都極為不同?!毖芯空咧豁f斯特法爾說(shuō)。這些微粒實(shí)在是太珍貴了,天文學(xué)家們不敢貿(mào)然行動(dòng)。為了追溯這些“天外來(lái)客”的來(lái)源,韋斯特法爾團(tuán)隊(duì)正在人造的塵埃顆粒上熟悉同位素分析技術(shù)的操作。“我們必須非常小心。”他說(shuō),“我們?cè)诜轮破飞暇毩?xí),練習(xí),再練習(xí)!”
我們是誰(shuí)?來(lái)自何處,又將去往何方?也許絢爛的星塵3D圖和“星塵號(hào)”帶回的珍寶并不能回答這些永恒的問(wèn)題,但是它們引導(dǎo)人類在探索之路上邁出了一步又一步。
多年前的某一天,卡爾·薩根向年幼的女兒解釋關(guān)于死亡的問(wèn)題?!斑@一刻,你活著。這是一件了不起的事?!彼f(shuō),“你生活在這個(gè)星球上,呼吸著空氣,喝著水,享受著最近的那顆恒星的溫暖。你的DNA世代相傳——回溯到更久遠(yuǎn)的時(shí)空,從宇宙的尺度來(lái)說(shuō),你身體里的每一個(gè)細(xì)胞、組成這些細(xì)胞的所有元素,都誕生于一顆恒星的熔爐中?!?/p>