宇宙中的奥运会

□ 斗转星移

宇宙中的奥运会

□ 斗转星移

奥林匹克的格言是更快、更高、更强！林匹克运动会是运动员挑战人类极限的聚会。选手们努力跳得更高、跑得更快……他们的成绩远远超过绝大多数人所能达到的。

宇宙中也有许多令我们震惊的冠军选手，天文学家们用望远镜不停地搜寻着、研究着。运动员们和宇宙中的这些天体有个共同点，就是运动。运动员在赛场上运动，天体在宇宙空间中运动。

钱德拉X射线天文台的天文学家们特别挑选了奥林匹克运动员的表现与宇宙中的天文事件间的相似之处，那就是速度、质量、时间、压力、转动、距离等，这些参量不仅帮助人们完成奥运会比赛，还有助于了解广阔的宇宙。下面就让我们的思绪从奥林匹克运动会赛场驰骋到宇宙空间。

奥运五环是被称为现代奥运之父，法国人皮埃尔•德•顾拜旦在1912年设计的，代表五大洲，寓意来自五大洲的运动员在奥运会上公平竞争。

谁自转快

当物体围绕自己内部的一个轴转时，我们称这个物体在自转。身边有许多自转的例子，例如陀螺、洗衣机滚筒。确定物体自转速度很重要，也很有趣。首先要记住转速的定义：把转数除以旋转所用的时间而得到的商称为转速。

在奥林匹克运动会上，运动员有时需要自转来完成他们的参赛项目，例如体操运动员、花样滑冰运动员在表演过程中都要转动身体。

感受一下自转速度。巨大摩天轮大概每600秒转一周。天花板上的吊扇大约每秒钟转两圈，可以说转速为0.5赫兹。赫兹在这里可用来表示转速，等于1秒钟的转数。体操运动员后空翻的速度可达1.5赫兹，滑冰运动员的自转速度可高达50赫兹。

宇宙中也发现了自转现象。例如，所有的行星，包括我们地球，在绕太阳公转的同时，绕自己的自转轴自转。地球每24小时转一圈，才让我们经历白天和黑夜。太阳也自转，大约每25天转一圈。天文学家们发现了宇宙中疯狂自转的一类天体，被称为中子星。位于蟹状星云中间的中子星转速为30赫兹，也就是说1秒钟转30圈，快接近花样滑冰运动员的转速，但你要知道，中子星的直径达16千米，远远超过人体大小。

蟹状星云，中间有颗脉冲星。图像包括哈勃望远镜的光学图像（红色）与钱德拉X射线图像（蓝色）两方面的信息。

谁跑得快

速度的概念在我们日常生活中随处可见，从跑步、开车、到野外旅行。奥林匹克运动会上速度最快的项目包括速滑、场地自行车等。

我们常常问，谁是最快的？

运动员尤塞恩・博尔特在100米短跑比赛中，成绩是每秒12.4米。在2012年伦敦奥运会自行车比赛中，10多个自行车选手的成绩达到每秒20米。这些都是运动员在奥运会上的惊人表现。高速度在我们生活中也常见。声音在空气中传播的速度为每秒340米。国际空间站绕地球运行的速度为每秒7600米。地球绕太阳运行的速度大约为每秒30000米。

但以上这些与宇宙中真正的高速者相比就都黯然失色。来看一名宇宙中的疾驰者，它是一颗我们银河系中的脉冲星，名字叫作IGR J11014-6103，是一颗大质量恒星爆炸塌缩后遗留下的密度极高的核，它以每秒2000000米的速度离开它的诞生之地，就是那片恒星死亡时发生超新星爆发后产生的残骸，现在距离那里大约60光年。在它身后还拖着一条不寻常的尾巴，长度达37光年。那些奥运会上速度最快的运动员们也会惊讶于它的速度吧。

IGR J11014-6103和它的诞生地。图像中包含钱德拉X射线天文台数据（紫色），澳大利亚紧凑望远镜阵列射电数据（绿色）和2微米全天巡视光学数据（红色、绿色和蓝色）。

银河系的示意图。银河系成漩涡结构，大质量的恒星主要位于悬臂上，它们照亮了周围的气体尘埃。太阳位于猎户射电支上，距离银河系中心大约26000光年。

谁最远？

我们常常问，还有多远？距离的概念对我们每个人来说都十分熟悉。毕竟，当我们要去旅行的时候，我们一定要知道需要走多远的路。距离的概念就是从一点到另一点之间的长度。

距离在奥林匹克运动会上十分重要。谁先在跑道上跑完相同的距离，谁先在泳池中游完同样距离，谁就获得冠军。奥林匹克运动会上最长距离的赛跑是马拉松，选手要完成的赛跑距离为50千米。

在地球上，无论运动员跑多远，都只是跑过宇宙空间中极其微小的一部分。现在用千米和米做单位，来了解一下宇宙中的距离。

沿地球赤道一周的长度大约为40000千米。地球到太阳的距离为1.5亿千米，1500亿米。与距离我们最近的恒星，半人马座比邻星的距离为40，000，000，000，000，000（40后面加15个0）米。

在宇宙中，用米和千米做单位来表达距离时，数值变得越来越大，天文学家们决定采用光年做距离单位，1光年就是光在1年中走过的距离，大约为9,000,000,000,000,000（9后面15个0）米。如此一来，我们到半人马座比邻星的距离为4.2光年，这是最近的恒星的距离。我们距离银河系的中心为26000光年。

（责任编辑 张长喜）