天 文 新 知|
一 七 八 四 年 ， 十 九 歲 英 國 天 文 學 家 古 德 里 克 (Gooddricke) 發 現 仙 王 座 的 d 星 是 顆 變 星 ， 光 變 周 期 是 5.4 天 。 兩 年 後 ， 這 位 聾 啞 天 才 遽 然 逝 世 ， 但 他 的 發 現 卻 把 人 類 對 天 體 距 離 的 測 度 向 前 推 展 超 過 一 億 光 年 ！ 仙 王 座 的 d 星 的 中 國 名 稱 為 「 造 父 一 」 ， 由 於 它 最 早 被 發 現 的 一 種 新 變 星 類 別 ， 所 以 這 類 變 星 皆 稱 為 造 父 變 星 。 其 後 的 天 文 學 家 在 宇 宙 不 同 角 落 陸 續 找 到 其 他 造 父 變 星 ， 並 發 現 了 它 們 光 度 跟 光 變 周 期 間 的 簡 單 關 係 。 利 用 這 個 簡 單 關 係 ， 天 文 學 家 使 造 父 變 星 成 了 宇 宙 間 的 里 程 碑 ， 讓 我 們 可 輕 易 給 那 些 動 輒 遠 達 數 千 萬 光 年 的 星 系 定 位 。 可 是 宇 宙 比 我 們 所 能 想 象 的 要 大 得 多 ， 一 億 光 年 以 外 還 有 更 多 的 空 間 。 在 二 十 世 紀 初 ， 美 國 天 文 學 家 哈 勃 (H ubble) 提 出 宇 宙 膨 脹 理 論 ， 並 觀 測 到 我 們 四 周 的 星 系 正 以 不 同 速 度 向 外 飛 逝 ， 距 離 愈 遠 的 ， 飛 逝 的 速 度 也 就 愈 高 。 基 於 哈 勃 的 理 論 ， 天 文 學 家 可 透 過 量 度 遙 遠 天 體 光 譜 中 的 紅 移 程 度 去 計 算 它 的 飛 逝 速 度 ， 繼 而 估 量 出 它 的 距 離 。 原 則 上 ， 這 個 方 法 可 測 量 極 遙 遠 天 體 的 距 離 。 然 而 ， 由 於 天 體 飛 逝 速 度 跟 距 離 間 的 關 係 是 建 基 於 宇 宙 膨 脹 的 理 論 ， 故 此 量 度 出 來 的 結 果 一 般 都 不 太 準 確 。 近 年 ， 天 文 學 家 找 到 一 種 新 的 宇 宙 量 天 尺 ， 可 讓 我 們 更 準 確 地 測 量 遠 至 數 十 億 光 年 外 的 天 體 距 離 。 在 研 究 Ia 型 超 新 星 (Type Ia Supernovae) 時 ， 天 文 學 家 發 現 它 們 不 單 在 光 度 變 化 上 非 常 相 似 ， 而 且 在 最 光 亮 時 的 亮 度 也 極 為 一 致 。 由 於 超 新 星 是 恆 星 垂 死 前 的 一 次 極 猛 烈 爆 炸 ， 剎 那 間 閃 耀 的 光 芒 甚 至 蓋 過 整 個 星 系 中 上 千 億 顆 恆 星 ， 因 此 遠 至 數 十 億 光 年 外 也 能 清 楚 測 量 得 到 。 利 用 太 空 望 遠 鏡 和 其 它 先 進 的 觀 測 儀 器 ， 天 文 學 家 努 力 地 在 宇 宙 空 間 中 搜 索 出 現 Ia 型 超 新 星 的 星 系 ， 只 要 量 度 這 些 超 新 星 的 最 大 亮 度 ， 便 可 更 準 確 地 推 算 出 星 系 跟 地 球 間 的 距 離 。 一 九 九 八 年 ， 一 群 美 國 天 文 學 家 便 是 透 過 觀 測 Ia 型 超 新 星 來 推 算 出 一 些 極 遙 遠 星 系 的 距 離 ， 再 對 照 這 些 星 系 光 譜 中 的 紅 移 程 度 ， 給 我 們 的 宇 宙 膨 脹 理 論 提 供 了 全 新 的 資 料 。
|
