主题：【原创】我们的宇宙 -- 边寒剑
终于更新了，谢谢！
春天星空下南天的狮子星座中，离地球超过70万光年的地方，有两个矮星系巡逻在银河王国昏暗的边境线上。这两个遥远的星系叫做狮子座I和狮子座II，各含有几百万颗恒星（相对应的，银河系含有1000多亿颗恒星）并且都服从银河系的命令；他们象两名哨兵警戒着通向星系际空间的大门，它们是银河系最边远的部分，是银河帝国的最前哨。
银河帝国是极其巨大的，它的版图远远超出了银盘的边缘，横跨100万光年以上，辖有很多殖民地。银河帝国最著名的殖民地是包括狮子座I和狮子座II在内的10多个伴星系，它们全部绕银河系公转，就象卫星绕大行星运动。在帝国的边疆区，还居住着几个球状星团，当然也有很少量恒星；但它们不过象是漂浮在茫茫大海上的遇难船只的残骸。
在银河帝国的殖民地中，最近的、也是最大和最亮的两个是大麦哲伦星云和小麦哲伦星云。它们是如此的著名，以至于很多人误以为麦哲伦星云是围绕银河系运动的仅有的星系。这两个星系都是以葡萄牙探险家麦哲伦的名字命名，但他决不会是第一个注意到它们的人，因为麦哲伦星系相当的亮，很容易被肉眼观察到。只是它们过于偏南，从中国、美国和欧洲都看不见，这说明世界上大多数人从未看见过它们。
（大麦哲伦星云(两种角度)）
麦哲伦星云是银河系王冠上的宝石，它们发出的光比其余全部伴星系发光的总和还要多。大麦哲伦星云离银心160000光年，比银盘的边缘还要远1.5倍。小麦哲伦星云正好在它大哥的外边，距银心190000光年。大麦哲伦星云的光度是银河系的1/10，含有大约100亿颗恒星，总质量约为太阳质量60亿倍；小麦哲伦星云的光度是银河系的1/60，含有恒星20亿颗，总质量为太阳的10亿倍。
(小麦哲伦星云(也是两种角度))
科普暑甚至一些天文学家都称麦哲伦星云为小星系，这是不正确的。实际上这两个星系比宇宙中大多数其他星系更大更亮。在本星系群（以银河系和仙女座星系为主的一个松散的星系聚合组织）的30个星系中，大麦哲伦星云是第四亮的，仅次于仙女座星系、银河系和M33;而小麦哲伦星云也可排在第5到第8位，依所用数据而定。认为麦哲伦星云很小，完全是心理作用，因为是与我们身在其中的巨大银河系相比较。当然，麦哲伦星云是比银河系小，但是其他大多数星系也比银河系小。
(大小麦哲伦星云一起在天空的景象，可惜北纬20度以北地区看不见)
除了麦哲伦星云，目前发现至少还有其他八个伴星系在围绕帝国运行。（小熊座星系，距银心215000光年；天龙座星系，距银心250000光年；御夫座星系，距银心255000光年；六分仪星座，距银心295000光年；船底座星系，距银心350000光年，天炉座星系，距银心440000光年；狮子座I，距银心720000光年，狮子座II，距银心890000光年）。矮星系通常只含有几百万个恒星。甚至于天龙座矮星系，这个目前发现的最暗的矮星系，总光度只是单颗亮星参宿七的四倍。但是也不要小看了矮星系，其实相对来说，矮星系的数量比所有其他类型的星系的总和还多。他们也许才能称得上是宇宙中的普通公民，就像人类一样，出类拔萃的毕竟是少数，普普通通的毕竟占大多数（西西河除外，猛人比较多，呵呵）。
(其他几个伴星系及其的位置)
银河系之外的巨型星系也统治者他们自己的伴星系帝国。最近的巨型星系，220万光年外的仙女座星系，统治者另外7个或者8个星系。而且应该说，那个帝国要比银河帝国更大。因为本星系群的第三大成员，M33，也是仙女帝国的殖民地，而且仙女帝国的大多数伴星系都比银河帝国的伴星系亮。
另外说一句，在目前所发现的银河帝国的殖民地中，人马座矮星系是相对来说比较特殊的一个。第一：从地球上看，它处在银河的另一方，位于银河核球的后面（别的伴星系都是在银河系的太阳一侧），因此直接去看是无法看到它的。天文学家们是根据对恒星的速度观测结果才偶然发现它的——他们探测出了一组运动速度不同于银河系恒星的恒星；第二，它距离太阳系只有八万光年，可以说就是在银河帝国的家门口；第三，如果没有银河核球的阻挡，那么此伴星系至少延伸20度，从而可以成为天空中最大的可视结构。
本来这些侏儒平常是不入天文学家法眼的，但最近十几年，研究它们的热潮突然间席卷了整个天文学界。因为如果矮星系是通过引力被帝国中心所牵引的话，那么从他们的运行速度就能推算出银河帝国的总质量。它们运动的越快，为了抓牢它们，帝国必然拥有着越高的质量。通过对它们运动的推算得出，帝国的总质量大约为1万亿个太阳质量；但另一方面，对于帝国总光度的分析，得出的帝国质量仅为太阳质量的150亿倍，因此————帝国内部必然充满了暗物质。
1982年，亚利桑那大学的马克 阿隆生（MARK AARONSON）获得了最近的小熊座星系和天龙座星系中的恒星的光谱。这两个伴星系中的恒星都很暗，只有+17等，但阿隆生设法得到了小熊座星系中一颗恒星和天龙座星系中三颗恒星的视向速度。其速度弥散性达到6公里每秒（通俗点说，就是围绕帝国中心做圆周运动的速度）。这看起来似乎不快，太阳都是它的好几倍，但是不要忘了，它们距银心的距离比太阳要远上亿亿倍，再考虑牛顿万有引力公式里面作用力要反比于距离的平方，对于像小熊座星系这样的矮星系来说，太大了！！！！要控制住这些恒星，这些伴星系必须具有极大的质量和很多很多很多的暗物质。
当然，目前的情况下，对于事实的解释，有人用暗物质来说，也有的人对此不屑一顾。杰弗利 孔恩（JEFFREY KUHN）就是一个。他从1988年开始研究矮星系。对于矮星系中恒星的高弥散度，他提出了一个新的观点——银河帝国潮汐力。
就像月亮对于地球的海水产生的潮汐力一样，银河帝国的中心正在对殖民地的居民施以极大的诱惑，促使他们离开殖民地，奔向帝国中心来。孔恩确信，小熊座星系和天龙座星系目前正在被帝国扯散，因为他们围绕帝国的轨道运动激发了能对帝国潮汐力起放大作用的共振。
如果孔恩是正确的，那么这些矮星系中的恒星的高速度就跟星系的质量等等毫无关系，完全是帝国中心的作用，而矮星系又没有维持系统不散的足够的质量(或者暗物质)，那么最近的矮星系就在劫难逃了。孔恩认为，最近的小熊座星系已经处于非束缚系统了，现在的小熊座星系已经处于生命的最后阶段。天龙座星系将紧随其后，它现在的旅行大概是变成小熊座星系模样之前的最后一次。按照控恩自己的观点，有一个足以将矮星系撕碎的巨大”堤礁”在200000-300000光年距离上围绕着帝国。如果一个矮星系侵入这个范围，它将受到共振的折磨，帝国将抽取能量并将能量赋予矮星系之中的恒星，于是恒星将脱离矮星系，最后矮星系也讲瓦解。孔恩也认为它的理论能解释一些别的东西，比如许多银河系内部的球状星团其实就是很久以前从瓦解的矮星系中脱离而进入帝国的。
一般来说，矮星系的短小身材妨碍了它们的演化。相对来说，大小麦哲伦星云因为巨大，所以他们保住了能生产恒星必备的气体云。但对于银河帝国来说，他们自身的引力还是无法相比。1973年的时候，天文学家发现，一股从大小麦哲伦星云中伸出的氢气流，深入到银河系的内部中。这个所谓的麦哲伦气体流很可能产生于最近发生(相对来说最近，不要忘了哪里所有的信息都是20多万年以前发出的)的一次大小麦哲伦星云的近距碰撞。这两个星系为争夺气体而战斗，但是银河帝国凭借强大的吸引力，最终将气体夺了过来。大麦哲伦星云可能也损失了一个星团，1992年道格拉斯 林(DOUGLAS LIN)和哈维 里切(HARVEY RICHER)提出，银河系中的一个球状星团很可能曾经属于大麦哲伦星云，因为它比所有其他的帝国内部的星团都年轻，而且它位于正确的方向。
大小麦哲伦星云现在还是非常明亮的，但是他们的命运也将是非常悲惨的。因为他们还是在帝国的影响力之内。随着伴星系围绕帝国运动，帝国将托拽他们，并将使它们损失能量，然后将它们内部的恒星加速并逃离他们并进入帝国内部。最后伴星系剩余的部分将完全被帝国吞食。当帝国最终将大小麦哲伦星云吞食后，它的势力范围将大大扩展。
也许这只是帝国在整理内部的政务。如果我们把目光放得更远，那么我们就会发现，帝国是在为更大的战斗作准备。仙女座星系、银河系和另外几个近邻星系，组成了一个由引力束缚在一起的集体，叫做本星系群(以后还要说到它)，总共大约含有30个星系。其中，仙女座星系和银河系是其他星系的统治者。本星系群的多数星系围绕仙女座星系或者银河系运转，其余的星系尽管不围绕他们运转，但也受这两个巨大帝国的影响。目前，两个帝国互相激扰着对方，虽然膨胀着的宇宙试图把它们分开，但他们的质量过于巨大(每个都还有大约1万亿个太阳质量),它们之间的万有引力能够克服宇宙膨胀力。结果，仙女帝国每天向银河帝国前进1000万公里，几十亿年之后，这两个帝国将合并，最终会产生一个更加庞大的星系帝国。
尽管在此范围上可以说已经是巨型的尺度了，但是星系之间仍然受着各种力的影响而展现出不同的运动方式和方向，在下面的类星体和大吸引体之中再好好讲吧！
“如果这个宇宙中真的有怪物的话，那么类星体绝对算得上！” ——边寒剑
上个世纪的六十年代，天文学家从宇宙中探测到了四个令人震惊的发现，他们可以说是天文学的巨大的里程碑。每当边某夜晚仰望天空，看着这些迎风眨眼的星星，就会去想象那个令人激动奋进的十年。这四大发现就是类星体、脉冲星、微波背景辐射和星际有机分子。星际有机分子的发现给外星人的存在提供了坚实的基础，微波背景辐射为宇宙大爆炸模型提供了天上掉馅饼似的事实根据，脉冲星则从一个三十年前只是存在在纸上和人们笑谈的根本不可能的天体一下跃为宇宙中的真实物体。脉冲星、星际有机分子和微波背景辐射的发现者都分别得到了诺贝尔物理学奖（尽管微波背景辐射的两位作者写的论文只有六百多个英语单词，可以说是获得诺贝尔而将里面最短的论文）。然而，它们虽然光芒四射，类星体的发现却是排在四大发现第一位的。哈勃望远镜的发射相当的原因就是为了观测它，可以说，类星体它就是天生的“超级巨星”。
第一颗类星体是1962年发现的。悉尼大学的青年学家Cyril Hazard开始研究室女星座中一个强大的射电源，但他无法确定射电源的准确位置，于是请求澳大利亚一个新建成的射电望远镜的负责人John Bolton进行探测。探测需要等到月亮将此射电源遮住，根据信号消失和重新出现的时间进行准确定位。在一个伸手不见六指的夜晚，嫦娥来了。但是很不幸，射电望远镜的巨大抛物面天线已经极其倾斜，以至碰到了它的安全停止器上。Bolton致危险于不顾（别忘了这是一个新的望远镜），毅然砍掉了安全制动器，使望远镜继续跟踪整个月掩射电源的过程，直到抛物线天线的边缘几乎碰到了地面。
以上均为类星体3C273的照片
付出总会得到报偿的。Hazard找到了这个射电源，它看起来和一个恒星没有任何差别，也许只是一个普通的恒星（只是射电波段过于强烈而已）。这个被称为3C273的天体的位置被迅即通知了加利福尼亚帕洛玛天文台的天文学家Maarten Schmidt，他有幸对这个天体进行了光谱测量。但是测量出的结果让他困惑不解，因为作为一个光谱学专家，他竟然对于此星体光谱中的任何一段都认不出，直到不久以后，他突然意识到——这些光谱都是已经大大的偏移了原来应该所在位置上氢元素光谱——偏移高达16%（类似于多谱勒效应的偏移），这意味着这个星体距离我们高达20亿光年。至此，宇宙中的明星被人类发现了！（在其后不久又发现了一类宁静射电源，除了不发射射电辐射这一能量最低的辐射以外，其余所有性质与普通类星体完全相同，因此天文学家也将其归入类星体）
随后更多的类星体被发现，天文学家发现这个天体越来越可怕，越来越恐怖。它的辐射包括了从伽马射线到普通射电波的所有种种电磁能量，这一点既与恒星不同，也与恒星所构成的星系不同。具有讽刺意味的是，类星体的发现是从射电辐射发现的，然而从能量角度来说，射电辐射式类星体能量输出中最不重要的一部分。类星体在仅仅相当于太阳系里海王星轨道内区域的范围内，竟然发射着相当于银河系数百倍之多的能量。更恐怖的是，第一个发现的类星体——3C273的红移，只有16%，然而现在已经发现红移高达500%的类星体，这意味着它们远离我们的速度超过光速（超光速现象）。这个宇宙怪物究竟是什么？
典型的类星体距离地球非常的遥远，以致它在最大的地基光学望远镜上留下的图像也比能够分辨的图像要小1亿倍。有一派天文学家就整天盯着这些照片去看、去计算、去猜测，他们最后认为类星体必然也存在在星系中，而且必然是星系核，或者说是剧烈的活动星系核。1973年，一位天文学家Jerry Kristian采取了一个更直接的说法。他认为，如果类星体是在巨大的宿主星系的内部，那么最最近的一些类星体的图像就应当能够显示出该宿主星系中的恒星发出的光所构成的一个模糊晕圈。进行这项观测可不事轻而易举的，大气揣流会将明亮的类星体发出的光散射掉，从而将其周围可能存在的模糊晕圈彻底淹没。因此，对类星体的研究进展相当的缓慢。
1990年，意大利世界杯，里杰卡尔德在与沃勒尔比赛吐口水速度的那年，美国向太空发射了哈勃太空望远镜。事实上，哈勃望远镜很大的一个目标，就是去拍摄这些类星体的外围是否有模糊晕圈的存在（不是去拍摄他俩吐口水的瞬间照片以及决赛中沃勒尔是否假摔）。
用哈勃望远镜上的照相机观察类星体宿主有点象盯着暴风雪的天气中迎面驶来的汽车的头灯并试图从中辨认出它的制造厂家。天文学家必须对每个天体拍摄几幅图像，然后通过技术手段去掉其中的高强度光束（类星体的光），然后再将剩下的图像部分交由计算机进行处理。很遗憾，这个设想的最早的开拓者，前面提到的天文学家Jerry Kristian，在这个结果就要公布的前夕死于加利福尼亚发生的一起超轻型飞架的空难事故中。
哈勃发现了什么呢？正如天文学家Jerry Kristian所猜测的一样，哈勃拍摄的34个类型体中，四分之三呈现出非常非常弱的模糊晕圈，这可以说是其宿主星系存在的最直接证据。而另外的四分之一则没有这种晕圈。但是很显然存在着这样的一种可能性，类星体过于强大的炫目光遮掩了相对暗弱晕圈。同时发现，约有一半的类星体的宿主星系是椭圆星系，另外一半是漩涡星系，而射电信号最强的类星体主要是在椭圆星系中，不过也不是什么过于特别的规律，但是另一个发现却足够让人兴奋得跳起来——75%的类星体的宿主星系似乎正在与其他星系发生碰撞或者正在吞食其他星系。
加拿大的天文学家John Hutchings和他的合作者报道了这个发现，但是来自哈勃望远镜的图像显然更加生动和激动人心。互相碰撞的星系为类星体的能量产生提供充足的燃料。碰撞的猛烈作用是恒星和气体松散开来，从而进入位于其中一个星系的中心的大质量黑洞中。调进黑洞的物质然后产生强烈的辐射。
这一过程可以解释类星体在宇宙历史的不同阶段的相对数量。当宇宙大爆炸发生之后的时期，宇宙不存在星系，因而也不会存在星系碰撞。这样，那个时期几乎没有能够观察到的类星体，也可以说，几乎没有110亿年前的类星体。但是在随后的时期内，原始星系开始大量形成，并由于相互距离较近，从而产生了数量较多的、距地球100亿光年的类星体，最后，宇宙的膨胀使大多数星系彼此距离大大拉开，这样造成星系间相互碰撞的机会变小，因而类星体的数目也就相应的减少。
但是，哈勃望远镜里面还有25%的类型体的宿主星系，没有观察到它们与什么别的星系进行碰撞。不过，天文学家猜测，也许存在此宿主星系的伴星系，类星体的强光束使得天文学家无法观察到它，或者存在另外一种可以提供足够的燃料把一个大质量黑洞转变为类星体的机制。
至于这些宇宙终极怪物的寿命，唉！现在有把握的东西并不多。已观测到的宿主星系没有显示任何证据证明类星体发出辐射的时间已经长得足以破坏这些宿主星系。如此之多的宿主星系正在发生碰撞或者吞食作用这一观测结果以及天文学家早已知道的这种作用通常为星系的一个旋转周期说明，怪物的寿命可能还不足1亿年（类似于恐龙这种终极怪兽在地球上的存在时间）。如果这种估计没有错误的话，那么类星体在一个星系长达100亿年的寿命期中就真的仅仅是一种昙花一现的短暂现象。虽然每个类星体产生的能量非常非常巨大，但是也仅占其宿主星系整个寿命期内辐射输出总量的10%左右。
发现不止于此，1994年，以约翰霍普金斯大学的Holland Ford为首的天文小组发现，室女座星系团的中心和最大天体，M87星系（距离地球约5000万光年）的活动星系核发出了一个很宽的辐射能谱，其形态与类星体发出的能谱极为类似，但其强度仅为后者的千分之一。并且还发现，M87的星系和一侧的光表现为蓝移，而另一侧表现为红移。这说明其核中心有着高速旋转的热气体盘，其旋转速度极为迅速，必须有一个质量高达太阳质量30亿倍的巨大黑洞才能将其约束住。从这个黑洞的能谱分析，几十亿年前，M87的核就是一个类星体。
上图为M87,下图为喷流的清晰照片
可以说类星体的这种深层次的发现揭示了星系间碰撞是多么的巨大和强憾，宇宙不是不起涟漪的一潭死水。碰撞中大量气体相互作用从而使彼此距离大大拉近，进而为星系中心的巨型黑洞提供了强大的燃料基础。现在我们只能感谢上苍——没把地球和太阳系安排在将物质转变成强烈辐射的黑洞周围。
最近的发现再一次暗示天文学家，观察类星体，就是在对浩瀚的宇宙考古。在宇宙的早期，星系合并是主流，其间诞生了类星体这一超级明星，其后的天体就是由这些早期天体演化过来，而产生了蝎虎BL天体，经过漫长的时间长河，逐步演化成赛弗特星系、爆发星系、射电星系以及象银河系这样的正常星系。回顾类星体，就如同看见了宇宙的早期，每当看到或者听到类星体，边某心中除了恐怖和好奇（如同我对恐龙一样），更多的是想起苏轼的名句：“哀吾生之须臾，羡长江之无穷”
越看越精彩.越看越觉得将天文作为爱好是幸福的.将天文作为职业是痛苦的.
幸亏有边兄这类大才,我等才有幸跳过那些痛苦的阶段,直接享受其中的乐趣.
花!
射电辐射和γ辐射(伽马辐射）： 现在所说的射电辐射，主要是指的能量比较低的一类电磁波，比如接听收音机的微波（波长长度在毫米位的称为毫米波，类似的还有分米波、米波、十米波等等）。根据德布罗意的观点，任何物质都是同时存在粒子和波的两种形态。量子的能量越小，那么就越表现为波的形态。能量更强一些的是红外线，接着就是可见光，它既有波的形态，也有粒子的形态，所以牛顿和惠更斯当初争个不停，而可见光里面也是红色光能量最差，波长最长，紫色光能量最强，波长最小，然后就是紫外线，能量更强的是X射线，最强的γ射线，它的波的表现很小，几乎可以看成为粒子了！
里杰卡尔德与沃勒尔比口水事件： 1990年意大利世界杯上16进8的比赛，荷兰和西德冤家路窄（比赛地点就是荷兰三剑客所在的AC米兰和德国三驾马车所在的国际米兰所共用的主场——米兰圣西罗体育场）。西德的克林斯曼先进一个，布雷默又进一个，荷兰0：2落后，后腰的里杰挂不住了，在一次和西德前锋沃勒尔争抢结束后，吐了他一口，顿时俩人拳脚开始，最后裁判将两人双双罚下（沃勒尔够冤）。是为吐口水事件（最后荷兰1：2失利，那届世界杯最后西德夺得冠军）。
宇宙膨胀： 根据目前掌握的资料，宇宙（包括时间和空间）开始于一次剧烈的爆炸，爆炸以前的所有信息都无法得到。然后宇宙就如同正在吹起的气球一样逐步变大，类似气球上的各个点在气球充满气体的过程中之间的距离逐渐增大一样，宇宙中各个星系之间的距离也在逐渐增大。这些并不是星系的运动造成的，而是由于宇宙自己的作用而产生的，此即为宇宙膨胀。现在各国天文学家的主要课题之一就是计算膨胀速度，也就是被称为哈勃常数的东西。
星系团： 前面我说过，咱们的银河系和仙女座大星系以及周围的一些星系，组成了一个比星系更高一级的系统，叫做星系群。星系团与星系群同级，只是存在的成员更多一些，再往上就是超星系团，由星系团和星系群组成。仅次而已。
超光速现象：目前各种解释层出不穷，也没有一个统一的说法。边某的感觉，红移达到500%的类星体自身的推行速度已经很快了，再加上宇宙膨胀造成的速度迭加，使其产生了超过光速的假象。
蝎虎BL天体、赛弗特星系、爆发星系、射电星系：这些都是天文学家在巡视天空时发现的不同于银河系这类正常星系的星系。其特点就是射电辐射强度大大强于银河系这类的普通星系，但又小于类星体，并且是逐步递减的。当然有些方面也各自都有些特殊的特点，这里没法说的太细，大概这个意思就行。
最后说一句：下一篇讲的大吸引体，很遗憾，目前找不到相应的照片，可能又将是一个干巴巴的文字，对不住大家了。
将来银河和仙女星座“亲密接触”时应该也是这个可怕的样子吧。
你孙子的孙子的孙子的孙子的……孙子都赶不上，你就不用着急了！
人类文明史才五千多年，和几十个亿年比较，起码暂时我还能睡得着觉！
如果能是大财就好了！最近手头紧多了！