宇宙趣談：誰先點亮了宇宙？宇宙有味道嗎？……

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宇宙趣談

隨著人類探索的深入和科學技術的進步，我們逐漸認識和了解了美麗的宇宙。然而，關於那個浩瀚又神秘的空間，還是有層出不窮的問題困擾著你我——

宇宙中有多少星星？

儘管繁星密布的夜空已經成了難得一見的景觀，但好奇的人們仍然會問，宇宙中到底有多少星星？解決這一問題的辦法，從原理上來說挺簡單：先數出某個普通星系中星星的數量，再乘以估計的宇宙中星系的總數。但要數清一個星系中星星的數量，卻不僅僅是把望遠鏡對準該星系，數一數有多少閃爍的光點那麼簡單。因為只有最明亮的恆星才能被傳統的望遠鏡觀測到，但星系中實際存在的恆星遠不止這些。2008年，一架屬於「斯隆數據巡天項目」的望遠鏡，監測到了4800萬顆恆星，但該區域實際存在的恆星數量，至少是這一數字的兩倍。因為這架望遠鏡甚至連「仙女座」中和太陽一樣明亮的恆星都觀測不到。

大約兩萬億億顆

因此，天文學家是不會用這種方法來估算宇宙中有多少恆星的，他們是根據星系的質量來測算它包含多少恆星的。由於宇宙在不斷膨脹，星系之間的距離越來越大，因此，在地球上看到的來自其他星系的光線，會出現輕微的「紅移」現象。簡單地說，就是光的波長變長了。同時，由於星系在旋轉，星系中的一部分與地球之間的距離實際上會縮小，因此一部分光線會出現「藍移」現象，即光的波長變短了。天文學家根據星系光線的變化，計算出星系旋轉的速度和路徑，並以此測算出星系的質量。但是，在一個正常的星系中，用這種方法估算出的總質量中，有90%其實都是暗物質。暗物質會對其他天體產生引力，但不會反射任何光線。將剩下的10%的質量除以一顆普通恆星的質量，才可認為是該星系的恆星數量。

目前，天文學家公認，宇宙中約有兩萬億個星系，若每個星系中平均含有1億顆星星，則宇宙中總的星星數達到了兩萬億億個。顯然，這個數量極其巨大。

太陽下山後天為什麼會黑？

隨之而來的一個更有趣的問題是，既然宇宙中有這麼多恆星，為什麼太陽下山後天還會黑呢？英國科學家花了長達15年的時間，重新評估了「哈勃」望遠鏡拍攝的圖像，發現在可觀測的宇宙範圍內，星係數量至少是之前所認為的10倍以上：大約兩萬億個。這就意味著即使是在夜晚，也應該有足夠多的恆星來照亮地球的天空。但為什麼天仍然是黑的呢？

科學家的解釋是，由於這些星系距離地球實在太遠，它們發出的星光被星系之間的塵埃和氣體吸收了，所以無法照亮地球。又因為宇宙實在太大而且還在不斷膨脹，即使有兩萬億億顆恆星，也不足以將地球的天空照亮，更何況宇宙的膨脹使得來自恆星的光的波長變長，變成了比較難以被看見的紅色的光，照明效果就更差了。

金子是如何來到地球的？

許多人都愛項鏈、戒指之類的金首飾，但很少有人知道，金子是如何來到地球的。

宇宙中的金元素，一開始很可能是在一顆大質量恆星坍縮並被壓縮成緻密的中子星時，誕生於它內部的。也許過了10億年或更久，這顆中子星撞上了另一顆緻密星，並將由放射性物質組成的雲團拋灑到了宇宙空間。雲團以每小時近1億千米的速度，在星系中穿行了超過1000光年，並在途中混合了其他氣體，直到融入了地球的地殼。又過了很久、很久，人類發現了這一遙遠恆星的饋贈，將其打造成了一件件金首飾，最終，科學家揭開了它的身世之謎。

誰先點亮了宇宙？

科學家相信，在大爆炸的光輝褪去之後，宇宙進入了一個很長的「黑暗時代」。但是，隨著低溫物質聚集坍縮，形成了第一代恆星和星系，宇宙出現了「第一縷光」。儘管目前還沒有人知道，究竟是恆星還是黑洞率先發出了明亮的輻射，但有一件事情是肯定的，在長達幾億年的「黑暗時代」之後，宇宙的燈被點亮了。正在建設中的直徑30米的光學天文望遠鏡，將讓科學家看到之前任何一架望遠鏡都無法看到的早期宇宙，直擊宇宙的第一縷光。

宇宙有味道嗎？

你也許想不到宇宙還會有味道吧。但千真萬確的是，在宇宙最邊緣的地方，有一股熱金屬、柴油和燒烤的混合味道。這味道主要來自正在劇烈燃燒的快要消亡的恆星。這種劇烈燃燒的副產品之一，是一種氣味強烈的叫「多環芳烴」的化合物。這種化合物的分子充斥著整個宇宙，而且會永遠飄浮下去，它們甚至被列入了地球上生命最初形成時的成分。因此，在煤炭、石油甚至食物中都能找到「多環芳烴」也就不足為奇了。儘管人類要聞到純粹的不摻雜的外太空味道是不可能的，但經歷過太空行走的所有宇航員，都說聞到了「烤焦」或「煎炸牛排」的味道。到過月球的宇航員說，月球的味道聞起來就像失效的火藥。那麼彗星呢？

彗星「香水」的「絕密配方」

人類的探測器已經登陸過彗星。科學家說，「丘留」彗星的氣味非常濃烈，既有臭雞蛋（硫化氫）和馬廄（氨）的氣味，又有刺鼻而且令人窒息的甲醛味道，還混雜了氰化氫的淡淡的苦杏仁味。給這些氣味加上一點酒精（甲醇）味，再搭配上二氧化硫散發的醋味和一絲二硫化碳的芳香甜味，你就能調配出來自這顆彗星的「香水」了。

據天文學家介紹，太陽系的味道特別刺鼻，因為它含碳多含氧少，就像一輛汽車，如果缺氧的話，就會冒黑煙，並發出難聞的味道。而含氧量高的恆星則會有一種木炭燒烤的味道。更有趣的是，在宇宙的黑暗深邃之處，充滿了由微小塵埃粒子構成的氣體雲，那可是貨真價實的各種味道的大雜燴，從香甜的糖果味到臭雞蛋味，應有盡有。

文章節選自《今日中學生》雜誌2017年10月九年級《海闊天空》欄目。

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