脉冲星刚发现的时候，人们以外那是外星人向我们发射的电磁波，他们在寻求宇宙中的知音。
　　1967年，英国剑桥新建造了射电望远镜，这是一种新型的望远镜，它的作用是观测射电辐射受行星际物质的影响。整个装置不能移动，只能依靠各天区的周日运动进入望远镜的视场而进行逐条扫描。１９６７年７月，这台仪器正式投入使用，接受波长为３．７米。用望远镜观测并担任繁重记录处理的是休伊什的女博士研究生乔斯琳?贝尔。在观测的过程中，细心的贝尔小姐发现了一系列的奇怪的脉冲，这些脉冲的时间间距精确的相等。贝尔小姐立刻把这个消息报告给她的导师休伊什，休伊什认为这是受到了地球上某种电波的影响。但是，第二天，也是同一时间，也是同一个天区，那个神秘的脉冲信号再次出现。这一次可以证明，这个奇怪的信号不是来自于地球，它确实是来自于天外。
　　这是不是外星人向我们发出的文明信号呢，新闻媒体对这个问题投入了极大的热情，不久，贝尔又发现了天空中的另外几个这样的天区，最后终于证明，这是一种新型的还不被人们认识的天体??脉冲星。１９７４年，这项新发现获得了诺贝尔物理奖，奖项颁给了休伊什，以奖励他所领导的研究小组发现了脉冲星。令人遗憾的是，脉冲星的直接发现者，乔斯琳．贝尔小姐不在获奖人员之列。事实上，在脉冲星的发现中，起关键作用的应该是贝尔小姐的严谨的科学态度和极度细心的观测。
　　最愚蠢的一脚
　　就在贝尔小姐发现射电脉冲之前，有位物理学家也把他的射电望远镜对准了太空，他观测的位置是猎户座的一个脉冲星，他发现自动记录仪在发生着颤抖，这种颤抖是有一定规律可循的，但是他并没有留意这种情况，他以为自己的设备出了什么毛病，于是，他对着仪器轻轻地踢了一脚，仪器的颤抖消失了，他就是这样与发现脉冲星的桂冠擦肩而过，与他一起擦肩而过的，还有一笔诺贝尔奖金。
　　这最愚蠢的一脚，使他终身难忘，后悔不已。他向贝尔小姐讲述了自己的故事。但他却不愿意透露自己的身份。所以直到今天，也没有人知道这位射电天文学家是谁。
　　脉冲星的摇摆舞
　　虽然脉冲星不是外星人发射的信号，但是人们依然对外星人极感兴趣，人们认为，如果有外星人的话，他们应该在一颗行星上，于是，寻找太阳系以外的行星的工作就从来没有停止过，许多人在这条道路上艰难的向前摸索着，他们被称为猎星人。第一个发现太阳系以外行星的不是这些猎星人，而是一位研究脉冲星的科学家。
　　安德鲁?林恩（也有人译作 莱恩）是全球发现脉冲星最多的人。林恩发现了一类奇怪的脉冲星，其脉冲总是会早到或晚到地球几毫秒，这种情况每半年就出现一次，仿佛是脉冲星一会儿朝着我们而来，一会儿又离开我们而去，脉冲星好像是在跳摇摆舞。他把自己的这一发现发表在了著名的科学杂志《自然》上面，结果立即震惊了学术界。真是令人难以置信，林恩在偶然间发现了脉冲星被行星引力牵引在跳摇摆舞，这种摇摆的证据表明，在这颗脉冲星的周围，有行星围绕着它运行。这个发现让那些猎星人极感兴趣。
　　他就在安德鲁?林恩即将在美国天文学年会上发言前夕，为了充分准备他的研究资料，他开始重新检查并修正有关数据，但是这个时候，他却突然发现自己犯了一个错误：他所发现的“摇摆”，其实只是地球自身在环绕太阳运行过程中所产生的“摇摆”。由于电脑出错，先前未能考虑到这一因素，所以才出现了脉冲星“摇摆”的错误结论。林恩一下子呆了，他开始为自己的愚蠢后悔不已，最后，他终于作出了痛苦的选择，必须公开承认这一重大失误。
　　在美国天文学年会上。面对500位正期待着与他分享成功喜悦的同行们，林恩认错了，他说：“很不幸，这是一个错误！”但是，让他没有料到的是，500位听众竟然全体起立，为林恩的诚实热烈鼓掌。
　　脉冲星的行星
　　也就是在这一天，也就是在这次会议上，还有另一个人，也准备了相似的发言，他也是一位脉冲星观测者，他的名字叫做亚历克斯?沃尔兹坎。
　　但与林恩不同的是，他的证据确确实实地表明，有一颗脉冲星不仅只被一颗行星所环绕，而是具有一整套行星系统！发言之前，沃尔兹坎有些忐忑不安，因为林恩的认错无疑更强化了一种根深蒂固的观念；“脉冲星不可能有行星环绕”。不过这一次，事实证明沃尔兹坎是对的，他不仅发现了脉冲星的“摇摆”，而且计算出有3颗行星在围绕这颗脉冲星运行，并且这些行星每200天就相会一次，每一次其中两颗较大的行星都会相互影响对方，这样就使它们的轨道发生一些微妙的改变。正是这些改变，使他发现了这颗脉冲星拥有行星的秘密。
　　脉冲星的行星就是这样被发现了，而且它还是一个完整的行星系统，但是这个时候，那些猎星人连一个太阳系以外的行星也没有找到，这样的发现让猎星人感到十分困惑，因为脉冲星具有行星，这是天文学家过去没有想到的。脉冲星是爆发过的中子星，他怎么可能会有行星呢？
　　第一个日外行星系统就是这样被发现了，由于它不符合现代的天文学理论，这个发现总是让人感到有些意外。
　　脉冲双星
　　脉冲星拥有行星的发现虽然看起来显得意外，在这方面还有更加意外的发现，那就是脉冲双星。
　　赫尔斯是个研究生，他被当作泰勒的助手派往波多黎各的阿雷西博，用大射电望远镜观测脉冲星，那是当时最好的射电望远镜，也许正是使用了这个望远镜的原因，他发现了一种奇怪的电波，这个时候距离第一颗脉冲星的发现仅仅过了七年，人们对脉冲星的了解还很肤浅，当时赫尔斯还不能立刻确信他所看到的周期变化就是事实，经过反复观测后，他才确定该系统是双体。他把这个消息电告泰勒，泰勒立刻赶往阿雷西博，他们进一步研究后认为这是一个脉冲双星，并且一起确定了双星的周期和两颗天体之间的距离。
　　于是，第一颗脉冲双星就是这样被发现了，这个发现在1993年被授予诺贝尔奖，这样有关脉冲星的发现就有了两项诺贝尔奖。
双脉冲星
2003年12月，Nature上的一篇研究报告宣布发现了脉冲星PSR J0737-3039，与看起来像是一颗中子星的恒星成对出现。一个月后，当来自澳大利亚Parkes天文望远镜的数据被重新分析时，研究人员发现该中子星实际上也是另一颗脉冲星。所以这是第一个被发现的双脉冲星体系，现在的名称是PSR J0737-3039 A/B。
脉冲双星与双脉冲星是有区别的。在脉冲双星系统中，一个脉冲星与另外一个非脉冲星（可以是中子星、白矮星、甚至是普通的主序星）相伴。在双脉冲星系统中，必须是两个脉冲星相伴。目前，已经发现的脉冲双星系统已经有120个，而发现的双脉冲星系统只有一个PSRJ0737-3039A/B。
　　中学生发现脉冲星
　　从事天文研究的都是专业天文学家，他们有丰富的研究经验，也有专业的研究设备，所以他们可以取得骄人的成绩。但是，在脉冲星的发现历史上，却有着一个特别的例子，这个例子就是三名中学生发现了一颗脉冲星。通常情况下，超新星爆发后，会在原来的遗址上留下来一颗恒星的残骸，这样的残骸很可能就是脉冲星，但是，科学家没有注意到这个问题，却让三名中学生发现了。于是，这三个中学生获得了西门子-西屋科学和技术竞赛大奖。
　　在美国北卡罗来纳州，有三名中学生，他们都是天文发烧友，经常在一起探讨天文问题，钱德拉塞卡空间望远镜发回的资料引起了他们的兴趣，他们发现在IC443的超新星遗迹有些特别，似乎有一个点状的X射线源存在，这表明那里很可能会有一颗脉冲星。他们把这个消息报告给了专业天文学家。结果，这个发现获得了专家的认可，麻省理工学院脉冲星专家布赖恩博士对这些中学生的成果评价说：“这是一个实实在在的科学发现。有关人员都应该对此成就感到骄傲。”
　　
　　脉冲星实在是一种奇异的天体，人们对它的各种特性还没有完全了解，很多发现都是事先没有预料到的。随着人们对它的了解越来越多，这方面的理论建设也就会越来越完善，故事也许不会再发生。
那是1967年8月，剑桥射电天文台的女研究生贝尔在纷乱的记录纸带上察觉到一个奇怪的“干扰”信号，经多次反复钻研，她成功地认证：地球每隔1.33秒接收到一个极其规则的脉冲。得知这一惊人消息，她的导师休伊什曾怀疑这可能是外星人??“小绿人”??发出的摩尔斯电码,他们可能在向地球问候。但是，进一步的测量表明，这个天体发出脉冲的频率精确得令人难以置信,并没有电码的明显丰富信息。接下来，贝尔又找出了另外3个类似的源，所以排除了外星人信号，因为不可能有三个“小绿人”在不同方向、同时向地球发射稳定频率信号。再经过认真仔细研究，1968年2月，贝尔和休伊什联名在英国《自然》杂志上报告了新型天体??脉冲星的发现，并认为脉冲星就是物理学家预言的超级致密的、接近黑洞的奇异天体,其半径大约10公里，其密度相当于将整个太阳压缩到北京市区的范围，因此具有超强的引力场。乒乓球大小的脉冲星物质相当于地球上一座山的重量。这是20世纪激动人心的重大发现，为人类探索自然开辟了新的领域，而且对现代物理学的发展产生了深远影响，成为上世纪60年代天文学的四大发现之一。
　　然而，荣誉出现了归属争议。1974年诺贝尔物理学奖桂冠只戴在导师休伊什的头上，完全忽略了学生贝尔的贡献，舆论一片哗然。英国著名天文学家霍伊尔爵士在伦敦《泰晤士报》发表谈话，他认为，贝尔应同休伊什共享诺贝尔奖，并对诺贝尔奖委员会授奖前的调查工作欠周密提出了批评，甚至认为此事件是诺贝尔奖历史上一桩丑闻、性别歧视案。霍伊尔还认为，贝尔的发现是非常重要的，但她的导师竟把这一发现扣压半年，从客观上讲就是一种盗窃。更有学者指出，“贝尔小姐作出的卓越发现，让她的导师休伊什赢得了诺贝尔物理奖”。著名天文学家曼彻斯特和泰勒所著《脉冲星》一书的扉页上写道：“献给乔瑟琳?贝尔，没有她的聪明和执著，我们不能获得脉冲星的喜悦。”
　　关于脉冲星真正发现者的争论和对诺贝尔奖委员会的质疑，已经历了40年。40年后的今天,它再次成为关注话题。回首往事，作为导师的休伊什获得了诺贝尔奖，无可厚非，但贝尔失去殊荣，却令人感到惋惜。如果没有贝尔对“干扰”信号一丝不苟的追究，他们可能错过脉冲星的发现。若把诺贝尔奖“竞赛”比作科学“奥运会”，那么，40年前的“裁判”们显然吹了“黑哨”，至少是误判,这玷污了诺贝尔奖的科学公正权威性。
　　最近，贝尔访问北京期间，笔者与她谈起脉冲星的发现经历和对诺贝尔奖的看法，她说，脉冲星发现后不久，她就被迫离开了剑桥大学。沉默稍许,她直言,上世纪60年代，科学机构普遍存在忽视学生贡献的倾向，特别是女学生。导师经常以“上级领导”自居,将学生成果窃为己有,然后想办法把学生一脚踢开。然而,1993年，两位美国天文学家因发现脉冲星双星而荣获诺贝尔奖时，诺贝尔奖委员会格外精心,邀请贝尔参加了颁奖仪式，算是一种补偿吧。1968年,离开剑桥后，她和休伊什没有再合作，直到上世纪80年代，他们才在一次国际会议上相见，并握手言和。脉冲星发现以来，除了诺贝尔奖，她荣获了十几项世界级科学奖，并成为科学大使
【天文学】　[本章字数：5549　最新更新时间：2008-05-04 04:54:33.0]
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〖学科简介〗
天文学是研究天体、宇宙的结构和发展的科学，内容包括天体的构造、性质和运行规律等。
当您抬头仰望天空时，您知道那些闪闪发光的东西是什么吗？一些是行星，但多数为恒星，还有一些是巨大的星系，每个星系中都有成百上千亿颗恒星。天文学就是研究宇宙中的行星、恒星以及星系的科学。天文学家的任务就是解释我们在夜空中所看到的各种天体，他们还致力于了解其他一些东西，例如，恒星的年龄以及他们与地球之间的距离等等。
“几乎所有的自然科学分支研究的都是地球上的现象，只有天文学从它诞生的那一天起就和我们头顶上可望而不可及的灿烂的星空联系在一起。天文学家观测从行星、恒星、星系等各种天体来的辐射，小到星际的分子，大到整个宇宙。天文学家测量它们的位置，计算它们的轨道，研究它们的诞生，演化和死亡，探讨它们的能源机制。天文学和物理学、数学、地理学、生物学等一样，是一门基础学科。
牛顿力学的出现，核能的发现等对人类文明起重要作用的事件都和天文研究有密切的联系。当前，对高能天体物理、致密星和宇宙演化的研究，能极大地推动现代科学的发展。对太阳和太阳系天体包括地球和人造卫星的研究在航天、测地、通讯导航等部门中有许多应用。”（南京大学天文系黄天衣教授）
天文起源于古代人类时令的获得和占卜活动。是以观察及解释天体的物质状况及事件为主的学科。主要研究天体的分布、运动、位置、状态、结构、组成、性质及起源和演化。在古代，天文学还与历法的制定有不可分割的关系。天文学与其他自然科学不同之处在于，天文学的实验方法是观测，通过观测来收集天体的各种信息。因而对观测方法和观测手段的研究，是天文学家努力研究的一个方向。
〖看得更远〗
自古以来，人类一直对恒星和行星十分感兴趣。古代的天文学家仅仅依靠肉眼观察天空，1608年，人们发明了望远镜，此后，天文学家就能够更清楚的观察恒星和行星了。意大利科学家伽利略，就是最早使用望远镜研究太空的人之一。今天天文学家使用许多不同类型的望远镜来收集宇宙的信息。有些望远镜可以收集到来自遥远天体的微弱亮光，如X射线。绝大多数望远镜是安放在地球上的，但也有些望远镜被放置在太空中，沿着轨道运转，如哈勃太空望远镜。现在，天文学家还能够通过发射的航天探测器来了解某些太空信息。
〖历史〗
古代的天文学家通过观测太阳、月球和其他一些天体及天象，确定了时间、方向和历法。这也是天体测量学的开端。如果从人类观测天体，记录天象算起，天文学的历史至少已经有5、6千年了。天文学在人类早期的文明史中，占有非常重要的地位。埃及的金字塔、欧洲的巨石阵都是很著名的史前天文遗址。
天文学的研究范畴和天文的概念从古至今不断发展。在古代，人们只能用肉眼观测天体。2世纪时，古希腊天文学家托勒密提出的地心说统治了西方对宇宙的认识长达1000多年。直到16世纪，波兰天文学家哥白尼才提出了新的宇宙体系的理论??日心说。到了1610年，意大利天文学家伽利略独立制造折射望远镜，首次以望远镜看到了太阳黑子、月球表面和一些行星的表面和盈亏。在同时代，牛顿创立牛顿力学使天文学出现了一个新的分支学科天体力学。天体力学诞生使天文学从单纯描述天体的几何关系和运动状况进入到研究天体之间的相互作用和造成天体运动的原因的新阶段，在天文学的发展历史上，是一次巨大的飞跃。
19世纪中叶天体摄影和分光技术的发明，使天文学家可以进一步深入地研究天体的物理性质、化学组成、运动状态和演化规律，从而更加深入到问题本质，从而也产生了一门新的分支学科天体物理学。这又是天文学的一次重大飞跃。
1950年代，射电望远镜开始应用。到了1960年代，取得了称为“天文学四大发现”的成就：微波背景辐射、脉冲星、类星体和星际有机分子。而与此同时，人类也突破了地球束缚，可到天空中观测天体。除可见光外，天体的紫外线、红外线、无线电波、X射线、γ射线等都能观测到了。这些使得空间天文学得到巨大发展，也对现代天文学成就产生很大影响。
〖研究对象和领域〗
天文学的研究对象是各种天体。地球也是一个天体，因此作为一个整体的地球也是天文学的研究对象之一。最初，古人观察太阳、月球和天空中的星星来确定时间、方向和历法，并记录天象。
随着天文学的发展，人类的探测范围到达了距地球约100亿光年的距离，根据尺度和规模，天文学的研究对象可以分为：
行星层次 :
包括行星系中的行星、围绕行星旋转的卫星和大量的小天体，如小行星、彗星、流星体以及行星际物质等。太阳系是目前能够直接观测的唯一的行星系。但是宇宙中存在着无数像太阳系这样的行星系统。
恒星层次 :
现在人们已经观测到了亿万个恒星，太阳只是无数恒星中很普通的一颗。
星系层次 :
人类所处的太阳系只是处于由无数恒星组成的银河系中的一隅。而银河系也只是一个普通的星系，除了银河系以外，还存在着许多的河外星系。星系又进一步组成了更大的天体系统，星系群、星系团和超星系团。
整个宇宙 :
一些天文学家提出了比超星系团还高一级的总星系。按照现在的理解，总星系就是目前人类所能观测到的宇宙的范围，半径超过了100亿光年。
在天文学研究中最热门、也是最难令人信服的课题之一就是关于宇宙起源与未来的研究。对于宇宙起源问题的理论层出不穷，其中最具代表性，影响最大，也是最多人支持的的就是1948年美国科学家伽莫夫等人提出的大爆炸理论。根据现在不断完善的这个理论，宇宙是在约137亿年前的一次猛烈的爆发中诞生的。然后宇宙不断地膨胀，温度不断地降低，产生各种基本粒子。随着宇宙温度进一步下降，物质由于引力作用开始塌缩，逐级成团。在宇宙年龄约10年时星系开始形成，并逐渐演化为今天的样子。
〖天文学的研究方法与手段〗
天文学研究的对象有极大的尺度，极长的时间，极端的物理特性，因而地面试验室很难模拟。因此天文学的研究方法主要依靠观测。由于地球大气对紫外辐射、X射线和γ射线不透明，因此许多太空探测方法和手段相继出现，例如气球、火箭、人造卫星和航天器等。
天文学的理论常常由于观测信息的不足，天文学家经常会提出许多假说来解释一些天文现象。然后再根据新的观测结果，对原来的理论进行修改或者用新的理论来代替。这也是天文学不同于其他许多自然科学的地方。
〖天文学与占星术〗
天文学应当和占星术分开。后者是一种试图通过天体运行状态来预测一个人命运的伪科学。尽管两者的起源相似，在古代常常混杂在一起。但当代的天文学与占星术却有着明显的不同：现代天文学是使用科学方法，以天体为研究对象的学科；而占星术则通过比附，联想等方法把天体位置和人事对应；概而言之，占星学着眼于预测人的命运。
〖展望〗
天文学已进入一个崭新的阶段。多年来，天文观测手段已从传统的光学观测扩展到了从射电、红外、紫外到X射线和γ射线的全部电磁波段 。这导致一大批新天体和新天象的发现，例如，类星体、活动星系、脉冲星、微波背景辐射、星际分子 、X射线双星 、γ射线源等等，使得天文研究空前繁荣和活跃 。口径2米 级的空间望远镜已经进入轨道开始工作。一批口径10米级的光学望远镜将建成。射电方面的甚长基线干涉阵和空间甚长基线干涉仪，红外方面的空间外望远镜设施，X射线方面的高级X射线天文设施等不久都将问世。γ射线天文台已经投入工作。这些仪器的威力巨大，远远超过现有的天文设备。可以预料，这些天文仪器的投入使用必将使天文学注入新的生命力，使人们对宇宙的认识提高到一个新的水平，天文学正处在大飞跃的前夜。
〖古代埃及与天文学〗
他们制定了自己的历法。马克思说：“计算尼罗河水涨落期的需要，产生了埃及的天文学。”这就是说，天文学知识的产生来自于对自然界的观察。古埃及人发现三角洲地区尼罗河涨水与太阳、天狼星在地平线上升起同时发生,他们把这样的现象两次发生之间的时间定为一年，共365天。把全年分成12个月，每月30天，余下的5天作为节日之用；同时还把一年分为3季，即"泛滥季"、"长出五谷季","收割季",每季4个月,希罗多德说:"埃及人在人类当中，第一个想出用太阳年计时的办法，……在我看来，他们的计时办法， 要比希腊人的办法高明，因为希腊人，每隔一年就要插进去一个闰月，才能使季节吻合，……"。
埃及人把昼和夜各分成12个部分，每个部分为日出到日落或日落到日出的时间的1/12。埃及人用石碗滴漏计算时间，石碗底部有个小口，水滴以固定的比率从碗中漏出。石碗标有各种记号用以标志各种不同季节的小时。 别怀疑，古埃及的占星学可是很发达的。正如古埃及文明的特色一般，他们的十二星座也是以古埃及的神来代表的。
古埃及人关于星的研究与知识累积起源于远古时代农业生产的需要。古埃及的农业生产，由于
播种季节和田野.果园的丰收.都要依赖于尼罗河的每年泛滥，而尼罗河的泛滥，又和星体运动有关，特别是每隔1460年便会出现日出、天狼升空与尼罗河泛滥同时发生的现象。所以，僧侣从很早便开始制作天体图.埃及的天文学与数学一样，仍然处于一种低水平的发展阶段，而且还落后于巴比伦。在古埃及的文献中，既没有数理仪器的记述，也没有日食、月食或其他天体现象的任何观察的记录。埃及人曾把行星看成漫游体，并且把有命名的称为星和星座（它很少能与现代的等同起来)所以，他们仅有的创作能够夸大为"天文学"的名字.从古王国时代一直到较晚的托勒密时代保存下来的某些铭文包括了天空划分的名单。被希腊人称为"德坎"（黄道十度分度）的是用图描绘的所谓夜间的12小时。人们使用德坎划分年份，一年由36个为期10天的连续星期构成。36个德坎共计360天，构成一年的时间。但是，还缺少5天，因此，每隔若干年，每星期德坎出现的时间就必须往后移。埃及人的宇宙观念往往是用不同的神话来解释，并且保留了一些不同的天体的绘画。在新王国时代陵墓中的画面上，我们看到天牛形象的天空女神努特，她的身体弯曲在大地之上形成了一个天宫的穹隆，其腹部为天空，并饰以所谓"星带"。沿星带的前后有两只太阳舟，其中头上一只载有太阳神拉，他每日乘日舟和暮舟巡行于天上。大气之神舒立在牛腹之下，并举起双手支撑牛腹，即天空。天牛的四肢各有2神所扶持。按另一种神话传说，天空女神努特和大地之神盖伯两者相拥合在一起，其父大气之神舒用双手把女神支撑起来，使之与盖伯分离，仅仅让努特女神之脚和手指与地面接触，而盖伯半躺在大地上。这些神话传说反映了埃及人关于天、地、星辰的模糊的概念.埃及的某些僧侣被指定为"时间的记录员".他们每日监视夜间的星体运动，他们需要记录固定的星的次序，月亮和行星的运动.月亮和太阳的升起.没落时间和各种天体的轨道。这些人还把上述资料加以整理，提出天体上发生的变化及其活动的报告。在拉美西斯六世、七世和九世的墓中保存了星体划分的不同时间的图，它由24个表构成，一个表用作每半个月的间隔。与每个表一起，有一个星座图的说明.在第18王朝海特西朴苏特统治时的塞奈穆特墓中的天文图，可以说是迄今所知的最早的天文图。神庙天文学家所知道的一组星为"伊凯姆?塞库"，即"从不消失的星".显然是北极星。第二组为"伊凯姆?威列杜".即"从未停顿的星".实际上是行星。埃及人是否知道行星与星之间的区别，尚未报道。他们所知道的星是天狼星.猎户座.大熊座.天鹅座.仙后座.天龙座.天蝎座.白羊宫等。他们注意到的行星有木星,土星,火星,金星等。当然，他们的星体知识并不精确，星与星座之间很少能与现代的认识等同起来.太阳的崇拜，在埃及占有重要地位。从前王朝时代起.太阳被描绘为圣甲虫，在埃及宗教中占有显著的地位。而且，不同时辰的太阳还有不同的名称,在不同地区，不同时代，还有另外一些太阳神.埃及人的民用历法，一年分为12个月.每月30日.一年360日，后来又增加了5日，以365日为一年。但是，实际上，这种历法并不精确.因为.1个天文年是365.25日，所以，埃及民用历每隔4年便比天文历落后1天。然而.在古代世界，这就是最佳的历法。罗马的儒略历就是儒略?恺撒（J?Caesar）采用古埃及的太阳历加闰年而成的.中世纪罗马教皇格列高利（Gregory） 对儒略历加以改革，成为今日公认的世界性公历。在这一方面，同样可以看到古埃及人的重大贡献。
天文学是研究天体、宇宙的结构和发展的自然科学，内容包括天体的构造、性质和运行规律等。
人类生在天地之间，从很早的年代就在探索宇宙的奥秘，因此天文学是一门最古老的科学，它一开始就同人类的劳动和生存密切相关。它同数学、物理、化学、生物、地学同为六大基础学科。
天文学的研究对于我们的生活有很大的实际意义，如授时、编制历法、测定方位等。天文学的发展对于人类的自然观有很大的影响。哥白尼的日心说曾经使自然科学从神学中解放出来；康德和拉普拉斯关于太阳系起源的星云说，在十八世纪形而上学的自然观上打开了第一个缺口。
天文学的一个重大课题是各类天体的起源和演化。天文学的主要研究方法是观测，不断的创造和改良观测手段，也就成了天文学家们不懈努力的一个课题。天文学和其他学科一样，都随时同许多邻近科学互相借鉴，互相渗透。天文观测手段的每一次发展，又都给应用科学带来了有益的东西。
天文学循着观测-理论-观测的发展途径,不断把人的视野伸展到宇宙的新的深处。
【密近双星】　[本章字数：2563　最新更新时间：2008-05-04 04:55:51.0]
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【中文词条】密近双星
【外文词条】close binary star
【作??者】沈良照
凡一子星影响另一子星演化的物理双星都可称为密近双星。实际上?人们常把分光双星和测光双星(后者包括交食双星)统称为密近双星。肉眼可见的五车二?角宿一?大陵五?渐台二都是密近双星。著名的天琴座β星(渐台二)，既是交食变星也是一个密近双星。
密近双星是恒星世界中普遍存在的一种天体?有的可以提供可靠的物理参量?有的可以提供重要的恒星演化线索?有的可以通过两子星相互作用的各种表现?为研究恒星高低层大气结构p恒星内部密度分布?星周物质的特性?星风?吸积过程?质量交流等提供良好的机会。密近双星中出现的脉动变星?爆发变星?X射线源?射电源?白矮星?中子星(脉冲星)?B型发射星?A型特殊星?巨星?超巨星等?可为研究这类天体提供有利条件?聚星?星协?星团?行星状星云和河外星系中出现的密近双星?可以和这些天体系统的研究联系起来。
分类
交食双星早在几十年前已按光变曲线形状分为三大类?即大陵五型?渐台二型和大熊座W型。分光双星中只测到一子星谱线的称为单谱分光双星?测得两子星谱线的叫双谱分光双星。随著仪器技术的进展?对一些单谱分光双星?也逐渐测到了双谱?如猎户座“四边形”中的交食双星BM测定为双谱?解决了恒星早期演化黑洞问题?又如测定大陵五为双谱?大大提高了基本参量精度。根据理论分析?科帕尔诙两子星都未充满其临界等位面?简称临等面)?半相接双星(只一子星充满其临等面)和相接双星(两子星都充满临等面)三种?现在这种分类法已被广泛采用?成为研究密近双星的重要基础。
密近双星中一子星充满其临等面时?它的物质应大规模地流向另一子星(如后者未充满其临等面)?发生质量转移(更广义地说?叫质量交流)?这对于密近双星的演化发生巨大影响。组成渐台二的两颗亮星互相迅速地绕转，每12.9天绕转一周。并有强大的物质流不断地从主星中抛出。这些被抛出的物质，有的可能跑到伴星附近形成恒星周围的物质。有的可能后来脱离整个双星系统而飞人星际空间。
德意志联邦共和国的基彭哈恩与魏格特?波兰的帕琴斯基?捷克斯洛伐克的普拉维茨等在六十年代后期对密近双星的质量交流演化作了开创性的理论研究。如果两颗主序星组成的不相接双星中的一颗子星质量较大?则当这一子星演化到充满其临等面时(即开始作质量转移时)?就会至少出现下腥?智榭雯s它的中心氢仍在起核反应?或者其中心氢已“燃烧”完而中心氦尚未开始“燃烧”?或中心氦已“燃烧”完而碳尚未开始“燃烧”。这三种情况分别称为密近双星质量交流演化的甲种情况?乙种情况和丙种情况。从这些基本概念出发?天文学家在七十年代对多种形式的密近双星作了大量的理论计算。例如?在解释大陵五型蚀双星的“演化怪象”(即质量较小的子星看来演化得反而更快)?解释“谜星”渐台二的基本参量?解释某些B型发射星双星?模拟某些X射线双星和射电脉冲星双星的演化史等工作中?都取得了令人鼓舞的成绩。不过?为了更好地说明实测现象?需要打破早先理论工作中的一系列简化假设的限制?例如计及子星的非球状?轨道的偏心率?总质量和总角动量的不守恒?计及星风和辐射压?自转和磁场?子星发生超新星爆发时的不对称性等等。密近双星演化的研究显然是一项艰巨而富有意义的工作。
理论方面
理论方面的重要任务是用密近双星的质量交流和质量流失的概念来解释某些蚀双星的变光周期的变化?解释某些蚀双星的气环的形成和变化以及许多包含矮新星?再发新星?新星的密近双星的爆发和射电双星现象等等。不少人已经不用质点力学而用流体力学的方法来处理密近双星中的物质交流问题。吸积盘的物理问题受到很多人的重视?应用来研究爆发双星和X射线双星进展很大。因引力波而改变密近双星轨道周期的问题也已开始研究。
1978年?J.H.泰勒报告射电脉冲星双星PSR1913+16轨道周期缩短的观测值同引力波使轨道周期缩短的理论值非常符合?许多人认为这是第一次找到了引力波存在的实测证据。近年来对以大熊座 W为代表的相接双星的力学和物理问题的研讨也很热烈。某些密近双星(如天鹅座X-1)中可能存在“黑洞”的问题?密近双星和太阳活动?恒星活动的关系?两子星星风的相互作用等?早已或正在引起天文学家的重视和研究。
实测方面
七十年代在密近双星实测研究方面进展很快。例如发现了X射线双星?X射线脉冲星双星(包括河外的)?射电双星?射电脉冲星双星?光学脉冲星双星和看来并不包含致密天体(如白矮星?中子星?黑洞)的X射线双星(如五车二?大陵五?猎犬座RS等)?确认在一定波段上视流量最强的稳定X射线源天蝎座X-1是分光双星?否定蚀双星V78是球状星团半人马座ω 的成?使极端星族Ⅱ中有否双星的问题被重新提出)?发现一批猎犬座RS型射电兼X射线双星?发现与大熊座W型迥然不同的早型大质量?高光度新型相接双星(如包含一对蓝巨星(超巨星)的天鹅座V729)?测出经典的单谱分光双星中另一子星的谱线?确定这些双星是双谱双星?用偏振法求密近双星的轨道倾角?等等。
参考书目
H.C.Thomas?Consequences of mass transfer in close binary systems?Annual Review of Astronomy and Astrophysics? Vol.15?p.127 ?Annual Reviews Inc.?Palo Alto?1977.
J.Sahade and F.Wood?Interacting Binary Stars?Pergamon Press?Oxford?1978.
Z. Kopal ?Dynamics of Close Binary Systems?D.Reidel Publ.Co.?Dordrecht?Holland?1978.
【天文】　[本章字数：865　最新更新时间：2008-05-04 04:56:35.0]
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星周物质
circumstellar matter
在恒星周围与恒星有演化联系、并显著受恒星引力约束的物质。星周物质同星际物质的区别在于，后者存在于星际空间，其物理和运动学状况是由星场多数恒星决定的。星周物质主要由气体和尘埃粒子组成。双星的两子星间的气流也叫作星周物质。有人从此引伸，把行星状星云也称作星周物质。
星周物质包围着有中心星，形成气体云、星周包层或气壳。其分布基本上呈球形，也有盘形或环形的结构。星周物质的存在，已有大量的观测证据。在许多类型的恒星光谱中，已观测到气壳的谱线特征。膨胀着的星周气体，造成某些原子谱线的多普勒紫移；星周尘埃粒子受到中心星的辐射加热，吸收可见区辐射，再以红外辐射发出，形成10微米和20微米波段的所谓‘红外辐射过剩’；星周物质中的OH、和SiO分子通过受激发射，形成射电波段的微波辐射；有些星周气云中还有CN微波辐射。
星周物质或来源于原始的星际云，或起源于恒星演化过程中的物质抛射。在恒星形成早期阶段，不会是所有的星际云都收缩成恒星，由于动力学的不稳定性，必然会有大量的残余物质遗留在恒星周围。在一些年轻的恒星周围，已观测到大量的星周物质。如金牛座T型变星、猎户座T型变星等被认为是主星序前收缩阶段的年轻星（见赫－罗图），其周围的气壳物质，可能就是这种残留物。另一方面，恒星在演化过程中，会不断有质量抛射出来。如太阳就是以太阳风的方式，不断抛出质量。而恒星离开主星序后，以星风方式造成的质量损失则更为可观。如M型红巨星、超巨星中质量损失率每年约为10的负7～负8次方太阳质量；又如O、B型超巨星，质量损失率每年可达10的负5～负6次方太阳质量。此外，有许多长周期变星如?藁型变星，都是OH分子受激辐射源，它们的质量损失率约为每年10的负6次方太阳质量。
还有象爆发变星、新星和超新星的爆发活动，以及双星中的质量交流，都是星周物质的来源。因此，根据对星周物质的规模、物理状况的观测研究，可以更有效地探讨恒星的星前物质的损失机理以及恒星的演化等重要问题。
【暗能量】　[本章字数：7687　最新更新时间：2008-05-04 04:58:09.0]
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宇宙学中，暗能量是某些人的猜想，指一种充溢空间的、具有负压强的能量。按照相对论，这种负压强在长距离类似于一种反引力。如今，这个猜想是解释宇宙加速膨胀和宇宙中失落物质等问题的一个最流行的方案。
暗能量主要有两种模型：宇宙学常数（即一种均匀充满空间的常能量密度）和quintessence（即一个能量密度随时空变化的动力学场）。区分这两种可能需要对宇宙膨胀的高精度测量和对膨胀速度随时间变化更深入的理解。因为宇宙膨胀速度由宇宙学物态方程来描写，所以测量暗物质的物态方程是当今观测宇宙学的最主要问题之一。
暗能量它是一种不可见的、能推动宇宙运动的能量，宇宙中所有的恒星和行星的运动皆是由暗能量来推动的。之所以暗能量具有如此大的力量，是因为它在宇宙的结构中约占73%，占绝对统治地位。暗能量是近年宇宙学研究的一个里程碑性的重大成果。支持暗能量的主要证据有两个。一是对遥远的超新星所进行的大量观测表明，宇宙在加速膨胀。按照爱因斯坦引力场方程，加速膨胀的现象推论出宇宙中存在着压强为负的"暗能量"。另一个证据来自于近年对微波背景辐射的研究精确地测量出宇宙中物质的总密度。我们知道所有的普通物质与暗物质加起来大约只占其1/3左右，所以仍有约2/3的短缺。这一短缺的物质称为暗能量，其基本特征是具有负压，在宇宙空间中几乎均匀分布或完全不结团。最近WMAP数据显示，暗能量在宇宙中占总物质的73％。值得注意的是，对于通常的能量（辐射）、重子和冷暗物质，压强都是非负的，所以必定存在着一种未知的负压物质主导今天的宇宙。
宇宙的运动都是旋涡型的，所以暗能量总是以一种旋涡运动的形式出现。所以，在暗能量的旋转范围内能形成一种旋涡场,我们称之为暗能量旋涡场，简称为旋涡场。我们用En来表示太阳系的暗能量，用Ep来表示物质绕太阳系中心运动的总动能。当En=Ep时，太阳系旋涡场处于平衡状态，它既不会膨胀也不会收缩。但当En衰退时，太阳系旋涡场就会收缩，太阳系中所有的行星就会向太阳靠近。
要提及暗能量，我们不得不先提及另外一个和它密切相关的概念??暗物质，之所以将其称之为暗物质而不是物质就是因为它与一般的普通物质有着根本性的区别。普通物质就是那些在一般情况下能用眼睛或借助工具看的见、摸得着的东西，小到原子、大到宇宙星体，近到身边的各种物体远到宇宙深处的各种星系。普通物质总是能与光或者部分波发生相互作用或者在一定的条件下自身就能发光、或者折射光线，从而被人们可以感知、看见、摸到或者借助仪器可以测量得到，但是暗物质恰恰相反，它根本不与光发生作用更不会发光，因为不发光又与光不发生任何作用，所以不会反射、折散或散射光即对各种波和光它们都是百分之百的透明体！所以在天文上用光的手段绝对看不到暗物质，不管是电磁波、无线电还是红外射线、伽马射线、X射线这些统统都毫无用处，故尔不被人们的感知所感觉也不被目前的仪器所观测，故此为了区分普通物质和这种特殊的物质而将这种特殊的物质称之为“暗物质”。
“暗能量”相比较暗物质更是奇特的有过之而不及，因为它只有物质的作用效应而不具备物质的基本特征，所以都称不上物质故尔将其称之为“暗能量”，“暗能量”虽然也不被人们所感觉也不被目前各种仪器所观测，但是人们凭借理性思维可以预测并感知到它的确存在。
特别是近几年来，由于微波背景辐射的细致观测(WMAP的精密数据,Supernovae Ia的数据)，呈现以下一些惊人的观测结果和数据：
a) 宇宙年龄是137±2亿年
b) 哈勃常数是0.71±公里/秒/Mp c
c) 宇宙呈现以下结构，宇宙总质量(100%)≌重子+轻子(4.4%)+热暗物质(≤2%)+冷暗物质(≈20%)+暗能量(73%)，而总密度Ω0=1.02±0.02，亦即恰好差不多等同于平直空间所要求的临界密度。（这个公式的意思是，在整个宇宙中我们目前所看到的星系只占整个宇宙的约 4%左右，其余约96%的物质都是我们看不见、不了解的东西。）
d) “暗能量”将呈现一些前所未有的一些全新的性质：
物质的状态方程由P=Wρn所表示，(其中P是压力，ρ是密度，W是某一常数，n是某一数值)，普通物质W≥0，P≥0，ρ≥0，这就意味着物质所产生的压力表现为正数、正值。
而暗能量的状态方程中的却是，W = -1。这则意味着“暗能量”的压力是负数、负值，压力是正值时就是我们所长说的“压力概念”，这很好理解，物质的密度越大压力则越大，而负值的压力就不是通常所说的压力了，而是人们常说的“吸力”更为关键的是这种负压力P却“负”得很大，大的让人不敢想象？！ 　　　
这究竟是什么样的物质为什么会呈现这样的特质？这会不会是一种人类尚没有发现、更不曾知道的、全新的物质形态？有人寓言，这种新的物质形态的一经出现和被发现必将导致物理学理论的新的大突破和新的革命！！！
关于暗能量概念的起源，我们还得追溯到科学巨匠爱因斯坦他在1915年的相对论中提出一组引力方程式，方程式的结果都预示着宇宙是在做永恒的运动，这个结果与爱因斯坦的宇宙是静止的观点相违背，为了使这个结果能预示宇宙是呈静止状态爱因斯坦又给方程式引入了一个项，这个项就是现在人们称之为的 “宇宙常数”。
1997年12月，作为“大红移超新星搜索小组”的成员的哈佛大学天文学家罗伯特?基尔希纳根据超新星的变化显示，宇宙膨胀速度非但没有在自身重力下变慢反而在一种看不见的、无人能解释的、神秘力量的控制、推动下变快，问题是无人知道这个神秘力量是什么？更无人知道为什么是变快而不是变慢？这是出于什么原因？它是如何发生的？关于这种力量及其载体至今无人能知晓，人们只是猜测：我们现在所处的这个宇宙可能处于一种目前人类还不了解、还未认识到的继目前物质的固态、液态、气态、“场态”之后另一种物质状态的物质控制、作用之下，这种物质不同于普通物质的一切属性及其存在和作用机制，这种“物质”因其绝对不同于人们所熟知的普通物质态，故尔科学家为了区分它们暂且将它称之为“暗物质”、将其具备的作用称之为“暗能量”，“暗物质”、“暗物质”就成为当今天文学界、宇宙学界和物理学界等等科学界中最大的谜团之一。
后来人们经过哈勃空间望远镜观测发现，事实上宇宙是在不断膨胀着的并且这一观测结果完全与引入“宇宙常数”之前的引力方程的计算结果相符合，爱因斯坦得知“实际上的宇宙是在膨胀着的”这个消息后非常后悔，因此他认为：“引入宇宙常数是我这一生所犯的最大错误！”此后那个“宇宙常数”便被人们所遗忘，后来的一次天文探测表示那个宇宙常数不但不等于零而且趋向无穷大，这就预示着宇宙中存在着某种“巨大的东西”，此后这个“宇宙常数”被赋予“暗能量” 的含义。近年来的科学家们一再通过各种的观测和计算证实，暗能量在宇宙中的确约占到73％暗物质约占到23％普通物质仅占到4％，这可是一个惊人的数字和消息，这将预示着我们现在看到的宇宙、认识到的宇宙只占整个宇宙的4%的比例，而占96%(57年诺贝尔奖得主李政道先生甚至还认为是99%以上)的东西竟然是不为我们所知道的。关于暗物质和暗能量的客观存在性57年诺贝尔奖得主李政道先生在他所著的《物理学的挑战》中已经详细而全面的论证了在这里限于篇幅，我不在作论述。
在新世纪之初美国国家研究委员会发布一份题为《建立夸克与宇宙的联系：新世纪11大科学问题》的研究报告，科学家们在报告中认为，暗物质和暗能量应该是未来几十年天文学研究的重中之重，“暗物质”的本质问题和“暗能量”的性质问题在报告所列出的11个大问题中分列为第一、第二位。
美国航天局在轨道中运行的威尔金森微波仪探测卫星收集到的材料也证明超新星在发生同样的变化。这些变化的含义的确令科学家忐忑不安，因为这将预示着爱因斯坦、霍金等理论家可能都错了，影响并决定整个宇宙的力量不是引力和重力等已知作用力，而是以“宇宙常量”形式存在的“暗能量”和“暗物质”。
所以有人认为，暗能量在宇宙中更像是一种背景和一种“超导体”，它就像是空气相对于人类或者是大海相对于鱼儿一样，故尔在宇宙物理学上它的确表现得更像一个真空，因此也有人把“暗能量”称之为“真空能”。真空是不是就是“暗能量”？“暗能量”是不是就是“真空能”呢？如果真空真是“暗能量”那么就应该具备一切能量的基本属性和基本特征??力量。可见真空是否具备力的特征和力的属性也就成为“暗能量”成为真空的前提条件。
综上所述我们可以看出，所有矛盾的焦点都集中在真空是否具备力的属性这个问题上，如果真空一旦被证明具备力的属性，那么“真空力”就成为独立于万有引力、电磁力、强力和弱力之后在自然界中普遍存在着的第五种自然作用力即“第五种力”；那么真空就是物理学史上已经被抛弃的“以太”；而“以太”其实就是真空的某一种效应；那么真空也就是那个占整个宇宙96%以上的份额并控制着整个宇宙的神秘能量??“暗能量”，这一切的一切就因为真空有力而变为现实、变为可知的、可*纵的东西。故尔真空是否具备力的属性也就成为本文的核心中的焦点，那么真空是否真实或者真正具备力的属性呢？如果具有那么又该如何让它表现、显露出来呢？
众所周知，物理学其本身就是一门以实验为基础的科学，从伽利略的比萨斜塔实验到迈克耳逊??莫雷实验，再到目前高科技下的各种高能物理粒子实验无不说明实验方法在物理学中占据着非常重要的地位并发挥着重要的作用。每一个新理论的背后都必须有着坚实的实验作为后盾，每一个新实验现象的出现也必将引发一套全新的理论体系，所以实验是寻找并证实真空力的属性的主要方法和途径。
另一方面，不与辐射耦合的暗物质，其微小的涨落在普通物质脱耦之前就放大了许多倍。在普通物质脱耦之后，已经成团的暗物质就开始吸引普通物质，进而形成了我们现在观测到的结构。因此这需要一个初始的涨落，但是它的振幅非常非常的小。这里需要的物质就是冷暗物质，由于它是无热运动的非相对论性粒子因此得名。
在开始阐述这一模型的有效性之前，必须先交待一下其中最后一件重要的事情。对于先前提到的小扰动（涨落），为了预言其在不同波长上的引力效应，小扰动谱必须具有特殊的形态。为此，最初的密度涨落应该是标度无关的。也就是说，如果我们把能量分布分解成一系列不同波长的正弦波之和，那么所有正弦波的振幅都应该是相同的。暴涨理论的成功之处就在于它提供了很好的动力学出发机制来形成这样一个标度无关的小扰动谱（其谱指数n=1）。WMAP的观测结果证实了这一预言，其观测到的结果为n=0.99±0.04。
但是如果我们不了解暗物质的性质，就不能说我们已经了解了宇宙。现在已经知道了两种暗物质--中微子和黑洞。但是它们对暗物质总量的贡献是非常微小的，暗物质中的绝大部分现在还不清楚。这里我们将讨论暗物质可能的候选者，由其导致的结构形成，以及我们如何综合粒子探测器和天文观测来揭示暗物质的性质。
最被看好的暗物质候选者
长久以来，最被看好的暗物质仅仅是假说中的基本粒子，它具有寿命长、温度低、无碰撞的特性。寿命长意味着它的寿命必须与现今宇宙年龄相当，甚至更长。温度低意味着在脱耦时它们是非相对论性粒子，只有这样它们才能在引力作用下迅速成团。由于成团过程发生在比哈勃视界（宇宙年龄与光速的乘积）小的范围内，而且这一视界相对现在的宇宙而言非常的小，因此最先形成的暗物质团块或者暗物质晕比银河系的尺度要小得多，质量也要小得多。随着宇宙的膨胀和哈勃视界的增大，这些最先形成的小暗物质晕会合并形成较大尺度的结构，而这些较大尺度的结构之后又会合并形成更大尺度的结构。其结果就是形成不同体积和质量的结构体系，定性上这是与观测相一致的。相反的，对于相对论性粒子，例如中微子，在物质引力成团的时期由于其运动速度过快而无法形成我们观测到的结构。因此中微子对暗物质质量密度的贡献是可以忽略的。在太阳中微子实验中对中微子质量的测量结果也支持了这一点。无碰撞指的是暗物质粒子（与暗物质和普通物质）的相互作用截面在暗物质晕中小的可以忽略不计。这些粒子仅仅依靠引力来束缚住对方，并且在暗物质晕中以一个较宽的轨道偏心律谱无阻碍的作轨道运动。
低温无碰撞暗物质（CCDM）被看好有几方面的原因。第一，CCDM的结构形成数值模拟结果与观测相一致。第二，作为一个特殊的亚类，弱相互作用大质量粒子（WIMP）可以很好的解释其在宇宙中的丰度。如果粒子间相互作用很弱，那么在宇宙最初的万亿分之一秒它们是处于热平衡的。之后，由于湮灭它们开始脱离平衡。根据其相互作用截面估计，这些物质的能量密度大约占了宇宙总能量密度的20-30%。这与观测相符。CCDM被看好的第三个原因是，在一些理论模型中预言了一些非常有吸引力的候选粒子。
其中一个候选者就是中性子（neutralino），一种超对称模型中提出的粒子。超对称理论是超引力和超弦理论的基础，它要求每一个已知的费米子都要有一个伴随的玻色子（尚未观测到），同时每一个玻色子也要有一个伴随的费米子。如果超对称依然保持到今天，伴随粒子将都具有相同的质量。但是由于在宇宙的早期超对称出现了自发的破缺，于是今天伴随粒子的质量也出现了变化。而且，大部分超对称伴随粒子是不稳定的，在超对称出现破缺之后不久就发生了衰变。但是，有一种最轻的伴随粒子（质量在100GeV的数量级）由于其自身的对称性避免了衰变的发生。在最简单模型中，这些粒子是呈电中性且弱相互作用的--是WIMP的理想候选者。如果暗物质是由中性子组成的，那么当地球穿过太阳附近的暗物质时，地下的探测器就能探测到这些粒子。另外有一点必须注意，这一探测并不能说明暗物质主要就是由WIMP构成的。现在的实验还无法确定WIMP究竟是占了暗物质的大部分还是仅仅只占一小部分。
另一个候选者是轴子（axion），一种非常轻的中性粒子（其质量在1μeV的数量级上），它在大统一理论中起了重要的作用。轴子间通过极微小的力相互作用，由此它无法处于热平衡状态，因此不能很好的解释它在宇宙中的丰度。在宇宙中，轴子处于低温玻色子凝聚状态，现在已经建造了轴子探测器，探测工作也正在进行。
CCDM存在的问题
由于综合了CCDM，标准模型在数学上是特殊的，尽管其中的一些参数至今还没有被精确的测定，但是我们依然可以在不同的尺度上检验这一理论。现在，能观测到的最大尺度是CMB（上千个Mpc）。CMB的观测显示了原初的能量和物质分布，同时观测也显示这一分布几近均匀而没有结构。下一个尺度是星系的分布，从几个Mpc到近1000个Mpc。在这些尺度上，理论和观测符合的很好，这也使得天文学家有信心将这一模型拓展到所有的尺度上。
然而在小一些的尺度上，从1Mpc到星系的尺度（Kpc），就出现了不一致。几年前这种不一致性就显现出来了，而且它的出现直接导致了"现行的理论是否正确"这一至关重要的问题的提出。在很大程度上，理论工作者相信，不一致性更可能是由于我们对暗物质特性假设不当所造成的，而不太可能是标准模型本身固有的问题。首先，对于大尺度结构，引力是占主导的，因此所有的计算都是基于牛顿和爱因斯坦的引力定律进行的。在小一些的尺度上，高温高密物质的流体力学作用就必须被包括进去了。其次，在大尺度上的涨落是微小的，而且我们有精确的方法可以对此进行量化和计算。但是在星系的尺度上，普通物质和辐射间的相互作用却极为复杂。在小尺度上的以下几个主要问题。亚结构可能并没有CCDM数值模拟预言的那样普遍。暗物质晕的数量基本上和它的质量成反比，因此应该能观测到许多的矮星系以及由小暗物质晕造成的引力透镜效应，但是目前的观测结果并没有证实这一点。而且那些环绕银河系或者其他星系的暗物质，当它们合并入星系之后会使原先较薄的星系盘变得比现在观测到得更厚。
暗物质晕的密度分布应该在核区出现陡增，也就是说随着到中心距离的减小，其密度应该急剧升高，但是这与我们观测到的许多自引力系统的中心区域明显不符。正如在引力透镜研究中观测到的，星系团的核心密度就要低于由大质量暗物质晕模型计算出来的结果。普通旋涡星系其核心区域的暗物质比预期的就更少了，同样的情况也出现在一些低表面亮度星系中。矮星系，例如银河系的伴星系玉夫星系和天龙星系，则具有与理论形成鲜明对比的均匀密度中心。流体动力学模拟出来的星系盘其尺度和角动量都小于观测到的结果。在许多高表面亮度星系中都呈现出旋转的棒状结构，如果这一结构是稳定的，就要求其核心的密度要小于预期的值。
可以想象，解决这些日益增多的问题将取决于一些复杂的但却是普通的天体物理过程。一些常规的解释已经被提出来用以解释先前提到的结构缺失现象。但是，总体上看，现在的观测证据显示，从巨型的星系团（质量大于1015个太阳质量）到最小的矮星系（质量小于109个太阳质量）都存在着理论预言的高密度和观测到的低密度之间的矛盾。
暗能量
暗能量是什么，它的存在意味着什么？科学家才刚开始尝试回答这些问题。暗能量对宇宙整体的作用泄漏了它的行踪，而人们逐渐意识到，暗能量不仅对整个宇宙有影响，似乎也能操控宇宙的居民，指引恒星、星系和星系团（galaxy cluster）的演化进程。虽然以前并没有意识到暗能量对这些结构的影响，但天文学家们几十年来一直在研究它们的演化过程。
讽刺的是，暗能量的无处不在，反而让人们很难意识到它的存在。暗能量与物质不同，它是均匀分布的，不会在某个地方聚集成团。不论是在你家的厨房，还是在星际空间，暗能量的密度都完全一样，约为10-26千克/立方米，相当于几个氢原子的质量。我们太阳系中所有的暗能量加起来，与一颗小行星的质量差不多，在行星的“舞蹈”中，几乎起不了作用。只有在巨大的空间尺度上和时间跨度上，才能体现出暗能量的影响力。
从美国天文学家埃德温?哈勃（Edwin Hubble）开始，观测天文学家就知道，除了最近的星系，所有星系都以极高的速度飞奔而去，离我们越来越远。这个速度与距离成正比：离我们越远的星系，退行（recession）速度就越大。传统观点认为，宇宙的大小是固定不变的，只是星系正在远离我们，但观测结果推翻了这种观点。实际上，不断拉伸的是空间结构本身，星系只是被裹挟在其中，离我们越来越远。另一个问题随之而来：膨胀的速率如何随时间演化。几十年来，科学家一直在努力回答这个问题。他们曾经推测，宇宙膨胀会越来越慢，因为星系之间的引力应该会阻碍向外的膨胀。(全文请见《环球科学》第3期)
【碳星】　[本章字数：664　最新更新时间：2008-05-04 05:03:56.0]
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碳星carbon star
表层含有的碳多于氧的红巨星。
天鹅座TT型星是一颗温度不高的红巨星。这张天鹅座TT型星的假色图，是由毫米电波望远镜 的数组拍摄的，图中的影像是由一氧化碳 (CO)分子所发出的无线电波，由图可看出一氧化碳环绕着天鹅座TT型星。图中间的一氧化碳发射源，是红巨星于数百年内吹出来的。而外围薄环的半径大约有1/4光年，实际上它是一层向外膨胀的气体，大约是6000年前开始膨胀的。 像天鹅座TT型星的这类星球，它们含碳的比例比一般恒星还要高，这就是为何称呼它们为碳星的原因。碳可能是来自于恒星内部氦融合后的产物。碳星会以恒星风的方式，抛掉相当多的重量，这些重量占了恒星总重量相当大的比例。吹出的恒星风变成星际气体，而未来新诞生的恒星将由这些星际气体所组成。天鹅座TT型星距离我们约1500光年，它位于天鹅座中。
哈勃太空望远镜新近观测到一个神秘天体，这可能把人类带入更深邃的未知宇宙空间。天文学家根据天体发生的红移现象判断它和地球的距离，红移越大，说明距离越远。目前最远能看到距地球120亿光年的天体。红移达到6.7的一个星系和达到5.8的一个类星体，是我们至今观测到的最远天体。
据巴尔第摩太空望远镜科学研究会的布鲁斯－迪金森介绍，哈勃望远镜发现的新天体，红移可能达到12。初步推断，该天体可能是一个虽距地球不远，但极其暗淡的星系，即所谓碳星（carbon star），或是一个已知宇宙内最遥远的天体。天文学家们正在夏威夷，利用世界最大的凯克反射望远镜做进一步观察。
【星】　[本章字数：6698　最新更新时间：2008-05-04 05:13:26.0]
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拼音： xīng, 笔划： 9
部首： 日 五笔输入法： jtgf
笔顺编号：251131121
(Starfighter“星”) 世界上第一种两倍音速的喷气式战斗机，“制造寡妇的机器”。
英文star
日语：星(ほし) ho shi
(1) [star] [口]∶夜晚天空中闪烁发光的天体
(2) [tiny spot]∶细而小的点儿
1.[Informal] stars; planets; satellites
决定人们观察星星是明是暗的，主要有两个因素：
一是由于星星发光能力的大小，二是星星和人们之间距离的远近。
恒星的一生
目前大多数天文学家都相信恒星都是由稀薄气体云和尘埃因引力坍缩而产生的。这些气体云和尘埃的引力的强弱同恒星一生的归属密切相关，换句话说，恒星初始质量的大小影响着它的演化方向、年龄以及最终死亡的结局。大质量恒星相对于小质量恒星来说，演化速度要快的多。对于质量于8个太阳质量的恒星来说，通常都是以超新星爆发的形式终其一生。
恒星的诞生地通常认为是在那些星际气体中。当这些星际气体的密度超过某个临界值的时候，气体之间的相互引力会逐渐超过气体的压力，这样，星际气体就会开始收缩，密度便会不断的加大。由于星际气体的质量实在是太大，所以在密度增大的同时，星际气体内部同时会变得越来越不稳定。这就导致形成一些较为微小的气体团。随着时间的推移，这些小的气体团便会慢慢的演变成为一颗颗的恒星。所以，在我们看来恒星都是成团成团的诞生。
这些由气体和尘埃形成的缓慢自转的球体所产生的恒星，天文界已提出一个公认的诞生图像。但是具体到细节还尚不很明了，特别是坍缩的稍后阶段也就是关于行星形成的清晰理论还没有一个明确的答案。但是巨型红外望远镜的出现使得天文学家的研究变得相对来说比较容易了。因为电磁波在红外线波段的波长较光学波段的波长要长出许多，所以通过红外望远镜，我们能够清楚地看到遍布气体和尘埃的恒星诞生地的内部。
下面来看看恒星诞生的具体过程。当星际气体的内部分解成一块块的较小的气体团之后，这些气体团会继续收缩下去。这时，气体团的密度已经达到60,000个氢原子/立方厘米，远大于正常星际气体的密度1个氢原子/立方厘米。最初气体团密度较低的时候，其中心物质发出来的光辐射还是能够突破重重阻碍达到气体团的外部，但是随着气体团的收缩，由中心到外层逐渐形成了密度梯度，气体团中央的密度大到以至于光也穿透不出来。这样气体团中心的温度就会不断的升高，压力也开始升高，收缩慢慢停止。直至温度达到二千度左右，氢分子开始分解成为原子。于是核心再度收缩，到收缩时释放出的能量把全部的氢都重新变为原子。这个新生的核心比今天的太阳稍大一些，不断向中心跌下的全部外围物质最终都要落到这个核心上，一颗质量和太阳一样的恒星就要形成了。这样恒星内部便开始发生核聚变反应，恒星进入到主序阶段。
太阳是我们见到的最普通的一颗处在主序的中等质量的恒星。
45亿年前我们的太阳就是在经历过这个阶段以后从原恒星过渡到恒星。在恒星内部的这个核反应熔炉中，物质从氢开始，不断的“演化”下去，这种创造过程目前被认为是我们现在多元素世界唯一的“造物主”。大爆炸理论认为，宇宙诞生初期，宇宙中只充满着最轻的元素--氢与氦。那些参与形成地球、大气和我们身体的较重元素，是后来称作超新星的激变恒星爆发期间在星体内部形成的。这类爆发在星系周围贡献出新形成的物质，不断地以重元素丰富着星系介质。
恒星在主序阶段所经历的时间长短跟他的质量有密切的关系。大质量的恒星燃烧的的快，演化的也快。小质量恒星，由于其内部引力较小，核反应没有大质量恒星来的剧烈，所以演化的也较慢，其主序阶段也相对来说长一些。太阳的整个热核反应阶段约是一百二十亿年，而质量大于太阳十倍的恒星，核阶段就要短一千倍。
我们的太阳就是一颗典型的处在主序的小质量恒星。她已经在主序阶段“生活”了45亿年。天文学家的计算结果显示太阳还可以象现在这样再“生活”50亿年，也就是说，太阳的主序阶段长达100亿年。
任何恒星在其主序阶段的末尾，核心的氢都会逐渐消耗殆尽，随后它们便会脱离主序进入到红巨星阶段。在这个新的阶段，恒星的核心由氢聚变的产物--氦组成 。氦又是另一不同聚变反应的燃料，反应后形成碳和氧，并继续释放出大量的能量。然而， 这 种反应需具备更高的核心温度，这个条件直到氢聚变的末尾才会出现。恒星由氢供给燃料过 渡到由氦供给燃料的转变时间极短，氢一经耗尽氦核反应立即开始。随之，这颗恒星的外貌显著改变。氦聚变比以往的氢核反应产生的能量更多，重力与新热能输出之间的平衡使恒星达到一个新的稳定体积。这时恒星变成 了庞大的巨星。虽然它产生的能量比主序阶段要多的多，但这时有了庞大的恒星表面会把热量辐射出去。 这就出现了令人惊奇的事，尽管恒星核反应更加剧烈，但恒星的表面温度却凉下来。尽管表面温度相对很低，但红巨星却极为明亮，因为它们的体积巨大。肉眼能看到的最亮的星有许多是红巨星，如参宿四、毕宿五、大角、心宿二等。
50亿年后的太阳也会变成为一颗红巨星。
红巨星氦核聚变的原子产物包括碳、氮和氧。这些元素在氦燃料贮藏耗尽后将会变成新的恒星燃料。实际上这种由轻核聚变为重核的反应在恒星一生的演化过程中相互衔接，相继出现。先由氢聚变为氦，然后再由氦聚变为碳、氮和氧，以此类推产生越来越重的元素。为了克服更重元素对聚合的顽抗，每个后继阶段都需要比前一阶段甚至更高的恒星核心温度。这依次更高的温度使核燃烧过程逐级加速，所以每个后继阶段所存在的时间就越来越短。
当恒星成长为红巨星，热核反应的速率也不可逆转的衰退。对于离开主序的时候质量在1~8个太阳质量之间的恒星，由于外壳的重量不足以使它的核受到充分的压缩、提高温度，所以巨星的碳－氧核不再发生热核反应。但是核的周围却仍然活跃。核外的氢层和氦层会先后燃烧，这样将热核反应一步一步地延伸到外壳。这种不连续反应所产生的能量仅能断断续续地支撑外层的重量。这使得恒星开始脉动。这种状态会持续数千年。在恒星脉动的过程中，它会不断的向其周围喷射物质，直至最后外层物质全部脱落，只剩下一个裸露的碳－氧核。那些被抛出的物质??灰烬，会形成一个行星状星云，而萎缩的残骸则会变成白矮星。白矮星是中等质量恒星演化的终点。其半径跟质量成反比，质量越大，半径就越小。由于没有热核反应来提供能量，白矮星在发出辐射的同时，必然也在迅速的冷却。但是要等他完全的冷却下来成为一颗黑矮星却要经历数十亿年的时间。
这里聚集了很多的白矮星。
对于那些离开主序的时候大于8个太阳质量的恒星来说，它们的热核反应可以一路顺畅的进行下去。其核心最后形成一个铁核。在耗尽能源的最后时刻，引力坍缩便会立即开始。然而此时已不可能出现新的聚变反应来抗拒坍缩以恢复恒星内外压力的平衡。在巨大的压力下，质子和电子被挤压到一起形成中子，同时释放出数以万亿的中微子。坍缩的结果就是恒星的所有质量都集中在一个30千米直径的球体之中!其密度可想而知。恒星的外层物质随着坍缩同样以很高的速度朝向核心运动，它们同固态的中子核发生猛烈的碰撞，这种碰撞使物质达到极高的温度。高温高雅的环境使得恒星外层大气中的氢和较轻的气体产生聚合反应。这样便发生了猛烈的聚合爆发，爆发所持续的时间只有短短的1秒钟，这颗超新星在转瞬间其亮度剧变到1000亿颗恒星那样明亮！
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美国发射两颗环境卫星 以研究冰帽和星形成
美国国家航空航天局1月13日宣布：美国发射了两颗卫星（ICESat号和CHIPSat号卫星），以研究冰帽和星形成的条件。
1月12日，这两颗卫星在加利福尼亚的美国空军基地通过DeltaII号运载火箭发射上空。ICESat号卫星第一个发射上空，发射时间为64分钟，这颗卫星1月13日便与地面取得了联系。CHIPSat号卫星用了83分钟便与其火箭分离进入太空，也于1月13日与地面取得了联系。
该局戈达德太空飞行中心的ICESat项目负责人吉姆?瓦特兹因说，卫星正好在其期望的位置，并且运行状况非常好。他认为这是其研究项目的极好的开端。
本月底，ICESat卫星将进入运行轨道，其高度为600公里。在今后的几年中，它将借助激光测量冰帽的厚度，为人类研究南极和格陵兰的演变提供相关数据。此外，它还将提供有关全球植被的数据。
CHIPSat卫星将从590公里的高处研究星星的形成原因。凭借分光仪，它将研究广阔星际中高温度、低密度的气体。
研究人员认为，星际空间的一些颗粒物质将来有可能会发展成星星。人类将通过卫星探测宇宙间的许多秘密。
逃亡的星星--伴侣被黑洞夺走，自身被流放而急急逃亡，科学家在银河系里发现了这样一颗恒星2005-02-12
〖北京〗天文学家发现了一颗飞速运动的恒星，它的速度是如此之快，以至于银河系的引力也束缚不住它。理论计算表明，银河系里这种逃
亡中的恒星可能数以千计，这给银河系中央潜藏着一个巨大黑洞的说法提供了新证据。
1988年有科学家首次提出一种理论，即两颗相互绕行的恒星在经过星系中央的大质量黑洞附近时，会受到干扰。结果是一颗恒星留在
黑洞旁边围着它旋转，另一颗则像弹弓打出的石子那样被“弹射”出去。在银河系中，这种现象估计每10万年会发生一次。美国哈佛-史密森
天体物理研究中心的天文学家Warren Brown领导的一个小组，新近发现了这样一颗流浪的恒星。
这颗暗淡的恒星距地球18万光年，位于长蛇座方向上。科学家使用亚利桑那州MMT天文台的6.5米望远镜发现了它。研究小组发现，它
的运行速度在700公里/秒以上，这几乎是地球轨道速度的25倍，是银河系逃逸速度（足以摆脱银河系引力束缚的速度）的两倍多。根据这
颗恒星的位置、速度和运动方向，研究小组得出结论说，它是约8000万年前从银心黑洞附近被弹射出去的，没有其它现象可以产生这样快
的速度。有关研究发表在即将出版的新一期Astrophysical Journal Letters杂志上。
加州大学洛杉矶分校的Andrea Ghez说："这是一个非常有趣的发现。"她相信，有关发现还可能解释为何有许多年轻的大质量恒星在紧
紧环绕银心黑洞运转，天文学家通常不认为会在那里发现这样的恒星。
星表xīngbiǎo[star catalogue] 记载星体的星等、位置等的表册
星辰xīngchén[stars] 星的总称：日月星辰
星驰xīngchí
(1) [rapidly]∶形容速度很快：听到这个消息,他星驰奔向前线
(2) [an urgent trip at night time]∶在星夜急驰
星点xīngdiǎn[a tiny bit] 一点儿;一星一点：没星点官架子
星斗xīngdǒu[stars] 星的总称：
满天星斗
星光xīngguāng[starlight] 星的光辉：星光闪烁
星号xīnghào[asterisk] 书写符号*,在印刷中用作一般参考符号的第一个符号,表示字母或词的省略
星河xīnghé[galaxy;Milky Way] 指银河
星火xīnghuǒ
(1) [spot fire;spark]∶由远处大火飞来的火星或余烬点着的火
(2) [shooting star]∶流星一瞬即逝的光,比喻迫切、紧急
那灯刚一亮,就又像星火一样泯灭了
星际xīngjì[interstellar;interplanetary] 星与星之间：星际旅行

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