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苦心追星天不负,兄妹觅得天王星

2023-04-06北方

军事文摘·科学少年 2023年3期
关键词:天王星卡罗琳星云

北方

弗里德里希·威廉·赫歇尔(1738年11月15日-1822年8月25日),英国天文学家,恒星天文学的创始人,被誉为“恒星天文学之父”。赫歇尔利用全部业余时间制作望远镜,成为制造望远镜的一代宗师,一生磨制的反射镜面达四百多块,还制造了一架口径1.22米,镜筒长达12米的大型金属反射望远镜。

赫歇尔用自己设计的大型反射望远镜发现了天王星及两颗卫星、土星的两颗卫星、太阳的空间运动、太阳的红外辐射;编制了第一个双星和聚星表,出版了星团和星云表,还研究了银河系结构。

汉诺威的星空真是美丽!这正是北半球的初春,满天的星星如水洗过,闪烁着清澈灿烂的光,好像正在召开一场盛大的天庭舞会。

“看到了吗?看到了吗?那个亮点,双子座旁边!”

一架口径大约15厘米的望远镜旁,裹着厚厚羊皮外套的天文学家威廉·赫歇尔半弯着腰,脑袋凑在镜头前,冲着贴紧望远镜的妹妹卡罗琳嚷嚷着。

卡罗琳使劲儿闭了一下眼睛才睁开,这样会看得更清楚一点。几个小时一动不动地盯着星星,她的眼睛都花了。

在肉眼观测天空的时代,可真费眼睛啊。

“是那个蓝绿色的点吗?”

听得出来,卡罗琳的声音也激动得微微颤抖,戴着厚手套仍然冻僵的双手哆嗦了一下。

“对对!应该是我们新发现的星星啊!”

“真的吗?!”

的确,这颗星星他们以前从来没有发现过,在星图上也查不到它。兄妹俩顿时忘掉了浑身的疲劳,像孩子一样开心地跳起来,紧紧拥抱在一起。

功夫不负有心人啊!为了给星空“普查人口”,修订过时的星图,赫歇尔和卡罗琳无论是严寒的冬宵还是酷暑的夏夜,常常从夜幕降临观测到晨曦初上。现在,他们终于用自制望远镜发现一颗新星了!

它是一颗行星还是恒星呢?

为了看清楚,赫歇尔分别改用400多倍和900多倍的望远镜仔细观测了一番,才毫不犹豫地确定:这不是一颗恒星!因为望远镜的倍率再大,恒星看起来始终是个发光的亮点,而这个天体看上去是个蓝绿色的小球面形。

“卡罗琳,你发现了吗?它每天都在缓慢地移动呢,特别不显眼。”

赫歇尔一边打磨着望远镜片,嘴里嚼着妹妹用勺子送到嘴里的饭,含混不清地说。

为了磨制望远镜面,他们兄妹俩废寝忘食,饿了,渴了,赫歇尔仍舍不得离开研磨望远镜镜面的活计,卡洛琳就用汤匙一口口喂他。

磨制望远镜面是一项极其枯燥,需要极大耐心和技巧的劳动,就连最初帮他们打磨镜面的弟弟都不辞而去,这让赫歇尔很伤心,好在妹妹卡罗琳始终不离不弃地陪伴在他身旁,甚至耽误了自己的婚姻大事,始终没有嫁人。

赫歇尔猜测这颗新星是行星。不久,约翰·波得、拉普拉斯等科学家也认定它的确是一颗行星。

对此,赫歇尔激动地说:“经由欧洲最杰出的天文学家观察,这颗新的星星,我很荣幸地在1781年3月指认出的,是太阳系内主要的行星之一。”

更具有历史意义的是:它是第一颗使用望远镜发现的行星——天王星!

现在的我们得知:天王星的体积在太阳系中排名第三,是个懒惰的家伙,横躺着围绕太阳公转哩!天王星每84个地球年环绕太阳公转一周,与太阳的平均距离约为30亿千米,阳光的强度只有地球的1/400。而天王星的表面之所以呈现浅蓝色,是因为它的甲烷大气吸收了大部分的红色光谱。

再说说赫歇尔,在发现天王星后,他仍然日復一日地继续着艰苦单调的天文观测工作,却甘之若饴。他最早研究了“双星”——成对恒星,仔细观测了星云结构,认为在太空中,恒星最初是分散的,但随着引力作用,渐渐聚集起来,形成更加密集的星团。

赫歇尔和卡洛琳经过20年的星云“巡天”观测计划,总共发现了3000多个星云和星团。在赫歇尔开创这一观测计划以前,天文学家已知的非恒星天体总和也不过150个。

赫歇尔还在另一个方面扩展了人类视野——在1800年发现了太阳红外辐射。他用温度计测量太阳光谱时发现:将温度计放在光谱红端外测温时,温度上升得最高,而那儿却完全没有颜色。于是,他得出结论:太阳光中包含着红光以外的不可见光线。

回顾赫歇尔的一生,最初他是一个古典音乐家,谱写着人世间的动人华章;后来,他投身宇宙,成为“牧星人”,在灿烂星河中同样谱写了瑰丽的宇宙交响乐章!

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