內容簡介
從太陽系、銀河系到河外星系,探索跨越138億年的宇宙歷史,不僅是出於對人類發展的實際考慮,也是對無限未知進行探究的人的本質力量的顯現。
這部「不重要、不緊急」的【天文學講座】,以幽默風趣的語言,詳細介紹了關於星系的大小事宜,並以當下的眼光去探究宇宙星系的生活。即便存在各種限制,我們也不能抹殺眺望夜空這種「非必要」活動的重要性。
作者簡介
谷口義明,日本放送大學教授,理學博士、天文學者。1954年出生於北海道名寄市。1988年在東京木增天文台工作期間,發現了出現在室女座星系NGC 4772中的II型超新星SN 1988E,著有【銀河系消失之日】【仙女座星系的旋渦】【宇宙為什麽創造黑洞】等多部關於宇宙星系的作品。
目錄
第一章 向星空的世界進發
1-1 星空的世界 ………………………………………………… 3
眺望夜空 / 漫天繁星的世界
1-2 星座與星群 ………………………………………………… 6
星星的群落 / 夏夜的星群 / 星星的亮度
1-3 宮澤賢治的【巡星之歌】…………………………………… 13
【巡星之歌】/ 紅眼睛的蠍子 / 大熊座的星腳向北 延伸五倍的長度 / 獵戶座放歌一曲 降下露與霜 / 仙女座的星雲 幻化出魚嘴的形狀
1-4 星空的社交距離 …………………………………………… 22
夏季大三角的社交距離 / 銀河系內的社交距離 / 太陽附近安全嗎? / 星雲與星系的區別
第二章 星雲與星系
2-1 星雲的世界 ………………………………………………… 29
各種各樣的星雲 / 19 世紀發現了旋渦星雲這個星系的人
2-2 「大辯論」 …………………………………………………… 34
旋渦星雲位於何處? / 1920 年的「大辯論」/「大辯論」徒勞一場空 / 宇宙中遍布星系
第三章 滿滿當當的星系
3-1 星系很大 …………………………………………………… 45
銀河系的全貌 / 10 萬光年的世界 / 最好別坐新幹線
3-2 星系很重 …………………………………………………… 49
「千克」不再適用 / 以太陽的品質為計量單位 / 星系中並不只有恒星 / 銀河系的品質
3-3 星系的性質告訴了我們什麽 ……………………………… 52
太陽系位於何處 / 銀河系的形狀
3-4 我們能否乘坐銀河鐵路遊覽銀河? ……………………… 56
【銀河鐵道之夜】/ 銀河鐵路的旅途 / 旅途的投影
第四章 獨特的星系生活
4-1 星系沒有「看得見」的屋子 ………………………………… 65
星系有家嗎? / 旋渦星系 M33
4-2 星系有個「看不見」的屋子 ………………………………… 66
星系住在「看不見」的屋子裏 / 探究星系盤的旋轉 / 暗物質組成的屋子
4-3 星系可是住豪宅的大戶人家 ……………………………… 70
銀河系的暈 / 昴星團望遠鏡與寬視場相機 Hyper Suprime-Cam/ 銀暈中的恒星 / 100 萬光年的豪宅 / 仙女座星系,你竟然也!
第五章 宇宙討厭復雜
5-1 星系只有兩種形狀 ………………………………………… 81
星系是什麽形狀? / 兩種星系 / 旋渦星系的多樣性 / 最初一切都是圓的? / 不對不對,並非如此 / 哈伯星系分類法的重大意義
5-2 星系的情緒 ………………………………………………… 89
不糾結細枝末節 / 各種各樣的旋渦星系 / 各種各樣的棒旋 / 棒的有無 / 星系的情緒 / 不重外表
5-3 喜歡黑衣服 ………………………………………………… 97
今天穿什麽呢? / 為什麽住在豪宅裏? / 暗物質操控下的星系 / 剛出生的星系也只是個小娃娃 / 冰冷的暗物質 / 描繪暗物質的宇宙地圖 / 利用重力透鏡探訪暗物質的居所 / 宇宙演化巡天 / 大家統一穿黑衣
第六章 從旋渦星系看星系的生存
6-1 旋轉著的旋渦星系 …………………………………………115
轉動的旋渦 / 旋轉的能力 / 旋渦星系為什麽旋轉?
6-2 星系也旋轉 …………………………………………………118
描繪銀河系的地圖 / VLBI 能觀測到月球表面的高爾夫球洞 / 追求真相的 VERA / 利用地球公轉運動的三角測量法 / 轉動的銀河系
6-3 2億年一圈的旋轉 ………………………………………… 124
旋轉時速 90 萬千米 / 太陽系 46 億年的過去與未來
6-4 一項做了 10 億年的工作 ………………………………… 127
星系的生活 / 創造恒星的 100 億年 / 向風神祈禱 / 宇宙的事業:10 億年專註一件事「外包工作」也得花 10 億年
第七章 從橢圓星系看星系的生存
7-1 橢圓星系的形狀 ………………………………………… 139
外觀呈橢圓形 / 從 E0 到 E7 / 橢圓星系為何被分成八種次型
7-2 宇宙中的淘氣包 ……………………………………………141
爆發方式決定橢圓星系的形狀「夾心麵包型」與「橄欖球型」 / 舒心之所「橄欖球型」橢圓星系
7-3 棘手的橢圓星系 ………………………………………… 147
星系的形狀投射在天球表面是什麽樣子 / 橢圓星系何以棘手?
第八章 星系的飲食
8-1 星系也要吃飯 …………………………………………… 153
星系的相食現象 / 橢圓星系的飲食 / 銀河系也正在進食
8-2 星系吃什麽? …………………………………………… 157
選單 / 暗物質 / 普通物質
8-3 進食規律 ………………………………………………… 160
總「點外賣」,但來者不拒
8-4 工作和生活在一起 …………………………………………161
居家辦公 / 星系的周圍有許多食材 / 沒必要在「不重要、不緊急」情況下外出
第九章 居家不出是常態
9-1 星系從不搬家 …………………………………………… 167
星系的住所 / 星系的居住環境
9-2 星系是群居的 …………………………………………… 170
雙星系的世界 / 星系群的世界 / 致密星系群
9-3 星系聚集 ………………………………………………… 176
成團 / 星系變胖了 / 星系團中的社交距離 / 宇宙鄰域的大尺度結構
9-4 即便群居也不會越界 …………………………………… 182
星系的可移動距離 / 星系群與星系團 / 遵守禮節
第十章 星系的婚姻觀和「三密問題」
10-1 星系的婚姻 ……………………………………………… 187
星系相親 / 成功案例 / 三角關系? / 銀河系的婚姻 / 待客之道?
10-2 星系的離婚 ……………………………………………… 195
婚後生活 / 走向離婚 / 自主型離婚 / 外力型離婚
10-3 星系能再結婚嗎? ……………………………………… 199
完全可以 / 致密星系群的未來 / 星系聚餐 / 它們能遵守五個「小」嗎?
10-4 星系的「三密問題」……………………………………… 206
密閉問題 / 密集問題 / 密接問題 / 星系「三密問題」的未來
第十一章 星系的世界裏有病毒嗎?
11-1 幽靈能量 ………………………………………………… 213
星系中的病毒問題 / 詭異的暗能量 / 宇宙會灰飛煙滅嗎? / 解放銀河系統
11-2 時間就是病毒 …………………………………………… 216
宇宙的未來是什麽樣子 / 50 億年後的宇宙 / 銀河系消失之日 / 1000 億年後的宇宙 / 100 萬億年後的宇宙 / 1034 年後的宇宙 / 10100年後的宇宙
第十二章 追尋與未知的邂逅
12-1 他們都在哪裏? ………………………………………… 227
外星人是否存在? / 費米悖論 / 第一個使者?
12-2 地球是獨一無二的嗎? ………………………………… 232
1024 個行星 / 宇宙中沒有獨一無二之所 / 數不盡的地球型行星 / 宜居帶 / 星系生命宜居區域
12-3 「不重要、不緊急」的地外未知生命體探測 …………… 242
與外星人的交流 / 與外星人取得聯系的機率 / 找到生物標記!
12-4 找尋外星人並非易事 …………………………………… 250
如何與外星人相遇? / 突破攝星的旅途 / 向宮澤賢治學習
專欄 1 宇宙成分表 …………………………………………… 257
專欄 2 宇宙的歷史 …………………………………………… 259
專欄 3 星系的歷史 …………………………………………… 262
後 記 ………………………………………………………… 264
致 謝 ………………………………………………………… 268
作者介紹 ……………………………………………………… 269
前言/序言
從平成到令和,無數人曾暢想即將到來的是怎樣一個新紀元。但新冠病毒的肆虐卻讓我們的生活方式發生了天翻地覆的變化。
緊急事態宣言釋出後,人們無法正常去公司上班,居家辦公成了大勢所趨,線上會議趨於平常,出差更是不可能了。
在此之前,從未想象過遠端辦公竟會在我的生活中這麽有存在感。
戴口罩,多漱口,勤洗手,常消毒。這樣的流程仿佛照章辦事一般,每天都在重復。
與此同時,新的口號也出現了。「請避免因不要不急(不重要、不緊急)的事由外出」這句話整日回響在耳邊。
不要不急——一直過著普普通通小日子的我從未聽過這種說法。為了弄清楚它的意義,我還專門查了詞典,上面是這麽說的:
不要(不重要):形容不需要、無用之物,不要做之事,即毫無用處。
不急(不緊急):形容不著急、不迫切之事。
不要不急,也就是指並不必要之事,並不緊迫之務。
我們是不是忘記了太多重要的事,反而將寶貴的時間都浪費在無用的地方了呢?
回顧過去的生活,這種情況確實是存在的。人類說不定就是一種神奇的生物,偏偏會在無用和不緊急的事情上加倍傾註心力。
莊子曾提出「無用之用」,即有些被我們看作無用的東西反而有極高的價值。我們總是對他人不甚關註,卻對自己的事斤斤計較。古往今來,不乏在意識到這一點後取得巨大成功的人。每每閱讀諾貝爾獎獲得者的事跡時,我便會產生這樣的感覺。也許,有時候我們確實需要掌握一些跳出常識禁錮的生活方式吧。
不管怎樣,新冠肺炎疫情總有結束的一天。而我們,也是時候轉變傳統的生活方式了。
最近在電視上看到一檔節目,其中講到「享受什麽都不做的樂趣」,比如往陽台的沙發上一躺,喝著茶悠閑度日;或在附近的小樹林中漫無目的地散步……類似種種,都是消磨時間的方式之一。
這種時刻最重要的就是將大腦放空。如果這種將不重要、不緊急的事拋諸腦後的生活方式真的存在,我一定要試試看。
作為一名天文學者,我的主要研究物件是星系。在某一刻靈光乍現時,我忽然意識到,星系的生活不正是如此優哉遊哉的嗎?
因此,本書將聚焦宇宙星系,向這個拋卻一切不重要、不緊急之事的神秘世界請教一些問題,我將本書命名為【天文學講座】。
於仙台家中
谷口義明