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聆聽宇宙奧秘:恆星「孤獨」嗎?天上銀河是否「冰冷」?

2019/3/1 — 18:09

【文:臨狼】

在介紹天文知識之前,不得不說這是一部很有藝術性的作品。在MV中不止用黑白的對比營造出宇宙的浩瀚與孤立無助的感覺,更加插了星球的動畫豐富了視覺享受;而在編曲上亦加入了電波干擾的特效,模仿在太空漫遊的聲音(雖然真空是沒有聲音的)。光憑這兩點,已經令這作品充滿天文的味道。當然,這首歌的驚喜不止這麼少。

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藏在眾多孤星之中 還是找得到你

Kepler

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克卜勒(開普勒),或者他的英文名字 Kepler 大家會比較熟悉。Kepler 是近代科學革命的一位關鍵人物,他的成果包括推論出天文學中最基礎的行星運動定律 Kepler Law。

SN 1604 克卜勒超新星

SN 1604 克卜勒超新星

那為什麼孫燕姿這首歌會叫做克卜勒呢?其實 Kepler 除了是一位偉大天文學家的名字,更是一顆超新星的名字。超新星簡單來說,就是一顆突然變到很光的星星(原因以後有機會再說),光亮得在白天也能看得見。

由此可見孫燕姿在這裡憑歌寄意,以克卜勒這位科學巨人,謙虛的寄望自己亦能在音樂界中有如此崇高的成就;亦借超新星寄意這部作品能夠一鳴驚人,受大家的注目。

藏在眾多孤星之中 還是找得到你

我們的宇宙真的像副歌一樣,是由「眾多孤星」組成的嗎?那就要由最近的恆星說起了。

太陽系

太陽系

上一篇我們了解到,太陽系是一個被太陽引力約束的區域。如果一個星體,主要受太陽引力影響而運動,它就是太陽系的成員之一。換言而之,太陽系的邊界,就是由其他恆星引力共同影響的區域。

Proxima Centauri

Proxima Centauri

距離太陽最近的恆星,是位於4.22光年(以光速飛行一年的距離)外,半人馬座內的比鄰星 Proxima Centauri。

在比鄰星B看比鄰星落。

在比鄰星B看比鄰星落。

比鄰星是一顆跟太陽相似的恆星,只是小一點、冷一點、紅一點。

軌道示意圖

軌道示意圖

在距離 比鄰星 只有0.05AU的地方,有一顆比鄰星的行星 比鄰星B Proxima B,如果在那欣賞 比鄰星日落,太約跟地球看日落差不多,只是看起來會大與暗一些(當然風景會不一樣)。

雙星系統示意圖

雙星系統示意圖

比鄰星 與太陽一樣,是孤獨的恆星,我們稱為單星。然而,宇宙中除了孤獨的單星系統,亦有聯星系統,系統中兩顆或以上的恆星因為太接近,而互相繞轉。

可見光下的天狼星

可見光下的天狼星

紅外線下的天狼星

紅外線下的天狼星

8.6光年外的天狼星 Sirius就是最有名的雙星系統。在紅外線的影像中就能清晰看到天狼星是由兩顆星組成的。

六重星 北河二 Castor

六重星 北河二 Castor

雙星系統 Binary Star System,又可稱為 二重星。如此類推,上圖的北河二就是一個六重星。假設在那裡的行星生活,我們抬頭看天能最多看到六個「太陽」。

多星系統在宇宙中其實是一個極常見的現象。但無可否定的是,宇宙中亦都存在不少的「孤星」。所以在這個部分,歌詞的描述是正確的。

當你沉浸 天空那條冰冷的銀河

那銀河又是什麼來呢?銀河是冰冷的嗎?

銀河系Milky Way

銀河系Milky Way

銀河系就是我們太陽所處的星系,當中有着一千億至四千億顆恆星。圖中可見,太陽只是 銀河系Milky Way 獵戶臂 Orion Arm 旁的一顆恆星。但光太陽的表面溫度就已經達 5,505 °C 了,可見成千上億顆恆星組成的銀河系其實一點也不冰冷。

銀河系Milky Way

銀河系Milky Way

銀河系的直徑為十至十八萬光年。以奧特雲為太陽系邊界(~2光年),銀河系的大小是太陽系的五萬倍以上。而銀河系的厚度為一千光年,是太陽系的五百倍。

示意圖

示意圖

由於銀河系擁有許多旋臂,所以被歸類為螺旋星系 Spiral galaxy。

銀河系從側面看的時候是盤狀的,但在銀河系盤之外還有球狀的銀暈 Halo 包裹着。銀暈的直徑是廿五至四十萬光年,比起銀河系還大。

銀暈 Halo

銀暈 Halo

銀暈視覺上是半透明的,因為銀暈上分佈着較銀河系盤稀少的恆星。而在銀暈上的恆星,在成分以及年齡上都與在銀河系盤上的恆星不同。

銀河系

銀河系

在沒有光害的環境下,我們是能肉眼看見銀河的。銀河中有數億顆恆星,那為什麼地球上看到的銀河會有黑色的區域呢?

因為銀河系內除了有恆星下,亦有塵埃的存在。而塵埃會吸收可見光,所以我地肉眼看到的銀河,中間是總會有一條黑帶的。這並不代表那個方向不存在恆星,而是恆星被塵埃所遮擋了。

各波段的銀河系

各波段的銀河系

在科學研究上,為了得知被塵埃遮擋的光線,科學家亦會觀測其他不同波段的光線,例如紅外線(探熱那種)、X光(照骨骼那種),整合各種波段所得的觀測數據,以推斷銀河系的真貌。

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