7月最后一周，筆者發(fā)現(xiàn)本周宇宙故事相當(dāng)精彩，其中一個(gè)發(fā)現(xiàn)居然查到了我們銀河系的失散多年的兄弟，請(qǐng)聽(tīng)我們給您細(xì)細(xì)說(shuō)來(lái)。
7月最后一周最勁爆、最值得深挖的宇宙故事還是愛(ài)因斯坦的理論再次被驗(yàn)證，之前我們也在小糾結(jié)，到底是火星地下湖泊重要，還是愛(ài)因斯坦重要？結(jié)果還沒(méi)兩分鐘，就確定了愛(ài)因斯坦更值得點(diǎn)贊。
為什么這么說(shuō)，因?yàn)閻?ài)因斯坦的廣義相對(duì)論在1916年提出以來(lái)，被后人不斷在各種系統(tǒng)中被驗(yàn)證，比如2006年在一顆相當(dāng)于太陽(yáng)質(zhì)量脈沖星雙星系統(tǒng)中接受了嚴(yán)格測(cè)試，2016年，黑洞合并的引力波事件中廣義相對(duì)論也被驗(yàn)證，而這一次，我們?cè)阢y河系中心的黑洞附近再次驗(yàn)證了廣義相對(duì)論。
這次驗(yàn)證廣義相對(duì)論的核心角色是兩個(gè)天體，一個(gè)是銀河系黑洞，一個(gè)是以每小時(shí)2500萬(wàn)公里速度從黑洞邊上擦肩而過(guò)的恒星，這顆恒星被命名為S2。事實(shí)上科學(xué)家16年前就察覺(jué)到不對(duì)勁，對(duì)S2恒星的跟蹤很早就開(kāi)始，從1992年到2018年今天，S2恒星完整的路徑已經(jīng)繪制出來(lái)，早期觀(guān)測(cè)來(lái)自NTT望遠(yuǎn)鏡，VLT望遠(yuǎn)鏡建成之后，就有它接力觀(guān)測(cè)。S2恒星從距離黑洞約200億公里的軌道上略過(guò)，大約120個(gè)日地距離，這使得S2恒星變成了一個(gè)理想的探測(cè)器。
當(dāng)S2恒星通過(guò)黑洞周?chē)鷷r(shí)，對(duì)比低光譜分辨率GRAVITY模式和SINFONI自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的觀(guān)測(cè)結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)S2恒星光譜紅移與廣義相對(duì)所描述的時(shí)空扭曲一致，于是愛(ài)因斯坦又一次被膜拜了。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，黑洞的引力場(chǎng)干擾到了S2恒星，我們通過(guò)對(duì)S2恒星光譜分析察覺(jué)到了，并且符合廣義相對(duì)論的計(jì)算值。這招太6了，一切都在掌控之中，一個(gè)方程、定律就能在地球上預(yù)言2.6萬(wàn)光年外天體的運(yùn)動(dòng)，這樣的大腦再來(lái)一打都沒(méi)有問(wèn)題。
換一個(gè)角度看，我們把S2恒星當(dāng)成探測(cè)器用，也間接對(duì)銀河系黑洞的質(zhì)心、質(zhì)量進(jìn)行的估算，依然是400萬(wàn)倍太陽(yáng)質(zhì)量。但銀河系中只有一個(gè)這樣的黑洞嗎？有可能不是，只不過(guò)我們還沒(méi)有察覺(jué)到。
因?yàn)槲覀冊(cè)趯?duì)仙女座星系這個(gè)鄰居進(jìn)行觀(guān)測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一些離奇的地方。仙女座星系直徑有22萬(wàn)光年，比銀河系大了兩圈，7月下旬，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)仙女座星系的外圍恒星可能曾經(jīng)是一個(gè)星系，而且仙女座星系的最外圍一圈和內(nèi)側(cè)的螺旋結(jié)構(gòu)有點(diǎn)脫離，更像是從其他星系“扯過(guò)來(lái)”的。
密歇根大學(xué)天文學(xué)教授埃里克貝爾等人提出了一個(gè)新的觀(guān)點(diǎn)，認(rèn)為仙女座星系有可能吞并了一個(gè)小規(guī)模星系，時(shí)間大約是20億年前，這個(gè)星系是銀河系失散多年的兄弟星系。這似乎也能解釋仙女座星系為何更加龐大，加之仙女座星系將在未來(lái)30億年后與銀河系合并，這些跡象更讓人相信，仙女座星系才是始作俑者。
我們可以想象一下，其實(shí)地球所處的銀河系中間偏外一點(diǎn)的區(qū)域是相當(dāng)安全的，遠(yuǎn)離了銀河系中心復(fù)雜的引力、恒星群的干擾，也沒(méi)有距離銀河系主盤(pán)面太遠(yuǎn)，這些條件早就了地球生命的奇跡，同時(shí)也讓太陽(yáng)系變成了生命之家。火星在20億年前是擁有海洋的行星，明白了這一點(diǎn)，你就不難理解為什么我們今天發(fā)現(xiàn)火星地下湖泊也不算是什么驚心動(dòng)魄的大發(fā)現(xiàn)。
本來(lái)這顆行星就有海洋，到今天在地下留個(gè)湖泊啥的也不為過(guò)吧。而且這個(gè)火星湖泊的位置還在火星的南極，火星南極本來(lái)就有大量的冰層，你看圖中白白的一片，表面上是干冰，下面就是冰層。所謂瘦死的駱駝還有點(diǎn)肉，就算火星全球性海洋都蒸發(fā)了，地下湖泊還是可以存在的。
發(fā)現(xiàn)地下湖泊短期內(nèi)的意義不見(jiàn)得很大，因?yàn)檫@個(gè)湖泊在1.6公里深的地方，你怎么搞？挖也挖不到，讓它自己噴出來(lái)也不行，除了能證明那地方有點(diǎn)水外，好像也不能說(shuō)明啥。這樣的湖泊在火星上肯定是不少的，以后還會(huì)發(fā)現(xiàn)，畢竟火星曾經(jīng)是有海洋的，這點(diǎn)地下水還是能玩得起。
火星的地下湖泊與木衛(wèi)二的冰下海洋看似相同，但本質(zhì)上很不相同。從外表上看，地下湖泊完全埋在地層下面，而冰下海洋在冰面上是有裂縫的，木衛(wèi)二周?chē)猩习俟锏挠鹆鲄^(qū)間。只要讓探測(cè)器從羽流上掠過(guò)，收集一下噴流物質(zhì)，就能推測(cè)冰下海洋是否有微生物。
火星的地下湖泊就埋在下面，啥也干不了。我們根本不需要在木衛(wèi)二上打洞就能揪出可能存在微生物，甚至是高級(jí)生命。美國(guó)宇航局也制定了探索木衛(wèi)二的計(jì)劃，比如一個(gè)著陸器，能夠降落在木衛(wèi)二的冰面上。
假如木衛(wèi)二有微生物，那么只要在冰面上向下挖10至20公分，就可以察覺(jué)到這里是否有生命，假如找到氨基酸分子，那冰下海洋就肯定有生命了。木衛(wèi)二冰面上應(yīng)該沒(méi)有可證明與生命有關(guān)的分子或者其他物質(zhì)，因?yàn)槟拘堑妮椛涮珡?qiáng)了，我們?nèi)祟?lèi)所認(rèn)知的生命在這里幾乎都死翹翹的。如果木衛(wèi)二冰下發(fā)現(xiàn)生命，我們恐怕要重新審視自己的定位。
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