趙君鵬
唐代詩人劉方平曾寫過一首《月夜》:“更深月色半人家,北斗闌干南斗斜。今夜偏知春氣暖,蟲聲新透綠窗紗?!币股钊遂o,月色溶溶,小蟲低唱??墒?,你知道嗎?人間雖然平靜,天上卻不安寧。宇宙并不是我們想象的那樣靜謐,相反,各種天體不停地相互碰撞、吞噬,彼此相爭,毫不相讓。
2020年,智利的一個天文望遠鏡觀察到了一個氣體云,它就是星球打架的結果。一顆恒星經(jīng)過了漫長的青壯年時期,逐漸衰老,變成了一顆紅巨星,體積膨脹。在吞噬了一顆圍繞它旋轉的行星之后,它的體積繼續(xù)變大。但是,它似乎并不滿足,把下一個目標鎖定為圍繞自己旋轉的另一顆小行星。小行星在紅巨星引力的作用下,盤旋著向紅巨星的核心飛去,就好像小個子不甘心被大個子欺負,怒氣沖沖地準備奮力一搏般。還沒等它們撞上,紅巨星就爆炸了,形成了巨大的氣體云,紅巨星的外層脫落,內核暴露在外。最后的晚餐沒有吃完,它再也沒有能力吞噬這顆小行星了。
不僅星球會打架,黑洞也是勇猛好斗的。幾乎所有大型星系的中心都存在一個巨型黑洞,任何靠近黑洞的東西都會被它吞噬。黑洞就像是一個雜食性的巨獸,食欲亢奮,胃口奇大,而且從不挑食,永不滿足。實際上,巨型黑洞之所以能長這么大,就是通過不斷吞噬其他物體,甚至是自己的同類——其他黑洞而形成的。
黑洞吞噬黑洞,其激烈和殘酷的程度,與古羅馬角斗場相比,可謂有過之而無不及。這并不是虛構的故事情節(jié),而是宇宙中真實發(fā)生的情景。
2016年2月11日,美國激光干涉引力波天文臺探測到了引力波,這是人類首次探測到引力波,它是13億光年之外的兩個黑洞合并之后釋放出來的??茖W家據(jù)此推斷,13億年前宇宙中曾經(jīng)上演過一場黑洞“雙雄爭霸”的大戲。
在一次大爆炸后,兩個黑洞相遇了,它們的初始質量分別是太陽的36倍和29倍。大黑洞努力將小黑洞拉向自己這個方向,小黑洞豈肯輕易就范,角力的過程持續(xù)了幾十億年。它們各自的軌道慢慢消失,互相吸引越來越接近,速度越來越快,不停地盤旋環(huán)繞,在倒計時的幾分鐘內快速演化,最后一秒鐘,它們以近乎一半的光速撞擊融合,合并成一個巨型的黑洞。合并后的黑洞質量是太陽的62倍,也就是說,其總質量不是兩者各自質量的簡單相加,有一些質量虧損了。這些虧損的質量轉化成了能量,在黑洞相撞的最后時刻以引力波超強爆發(fā)的形式輻射出去,釋放到宇宙中,經(jīng)過漫長的旅行抵達地球。這次觀測到的引力波信號就是這樣來的。
宇宙中的故事沒有最精彩,只有更精彩。黑洞和黑洞會融合,星系和星系也會相撞。天文學家預測,銀河系和仙女座星系40億年后會撞在一起,逐漸合并成一個更大的星系,雖然兩者現(xiàn)在相距220萬光年??蓪嶋H上,正是通過對更小星系的破壞和吸收,星系才能夠不斷成長,而有些恒星就是星系相互撕扯后留下的“殘骸”。相比黑洞融合和星系相撞這樣的大片,黑洞吞噬恒星和電子流、恒星俘獲小行星、小行星撞擊小行星等小節(jié)目更是經(jīng)常上演,而導演只有一個,那就是天體之間的引力。
如果沒有這些氣體云和引力波,我們很難想象宇宙中曾經(jīng)發(fā)生過這些讓人驚心動魄的場景。星空璀璨,宇宙無垠,看似靜謐安然,亙古不變,其實,物換星移,此消彼長,生生不息。
(小米粒摘自《知識窗》2020年第6期,張云開圖)