20世纪60年代天文学四大发现

郭红锋

类星体

类星体，顾名思义是类似恒星的天体，但又不是恒星。说它类似恒星，是指它在望远镜里呈现一个小点，很像一颗恒星;说它不是恒星，是指它的光度类似一个星系发出的总光度。长期以来，它让天文学家感到困惑不解。

早在20世纪60年代，美国天文学家艾伦·桑德奇用帕罗马天文台5米口径的光学望远镜找到了射电源星表中的一个目标（编号3C48）的光学对应体，并发现3C48的光谱中有一些又宽又亮的发射线。后来，人们陆续观测同一星表中的另一些射电源也发现：它们的光学体都很小（跟恒星差不多），但它们的亮度都非比寻常。1963年，美国天文学家马丁·施密特测出这些天体的光谱和已知的射电源星系的光谱相同，只不过在红光方向移动了相当大的一段距离，也就是说它们的红移都非常大。

红移是膨胀的结果，3C48的红移换算到退行速度可达光速的1/3，这说明它是距离我们非常遥远但又非常明亮的天体。因此，科学家把这种在光学上形态像恒星，但本质又不是恒星的天体，命名为类星射电源（QuasistellarRadio Source，简称Quasar类星体）。

类星体是人类迄今观测到的非常遥远的天体（距离地球可达100亿光年以上），其超常的亮度即使在100亿光年以外也能被观测到。科学家根据目前观测到的信息认为，类星体是一类离地球最远、能量最高的活动星系核。

脈冲星

脉冲星的发现要归功于英国剑桥大学的女研究生乔伊斯·贝尔严谨细致的工作态度、敏锐和坚持不懈的探究精神。因为在她之前，也曾有人遇到过这种信号，但却被当做干扰信号忽略了，与脉冲星的发现失之交臂！

1967年，乔伊斯·贝尔使用3.7米的射电天线做研究时，需要从大量的记录中搜集有用的数据。在辨识记录数据时，她发现狐狸星座有一颗星发出一种非预期但有规律的脉冲信号（脉冲是一种类似脉搏那样不连续但有一定周期性的信号）。这个脉冲的周期非常短（1.337秒），但很稳定。

起初，乔伊斯·贝尔和她的导师休伊什教授都以为是外星人（当时有科幻小说把外星人描述为“小绿人”）发来的联络信号，但在接下来半年左右的时间里，乔伊斯·贝尔又陆续发现了来自不同方向的多个类似的脉冲信号，但这不可能是相距那么远的外星人同时向地球发同样的信号。后来他们确认这是一类未知的天体，并根据它的特点取名为脉冲星（Pulsar）。后来证实这就是早期物理学家们预言过的中子星。

脉冲星的发现是天文学上的一件大事，对现代物理学的发展产生了深远影响，为人类探索自然开辟了新的领域，并于1974年获得诺贝尔奖。

星际有机分子20

19世纪初，天文学家的观测就表明星际空间不是一片真空。但星际物质中90% 以上是非常稀薄的气体，星际空间温度又很低（通常在零下200摄氏度以下），用光学望远镜根本观测不到。1944年，荷兰天文学家范德胡斯特用理论推断氢原子在星际间的活动会发射21厘米波长的射电波。果然在1951年，天文学家用射电望远镜探测到了这种辐射。 随后，科学家们又用射电望远镜探测到了羟基（OH）、氨（NH3）、水、甲醛（HCHO）等分子。截至目前，科学家已经陆续发现了100多种星际分子，其中大多数是有机分子。

星际有机分子的发现使人类对星云及恒星的演变过程有了更深层的理解，同时也增大了地球以外生命存在的可能性，因此这一发现被誉为“20世纪60年代天文学的四大发现”之一。

宇宙微波背景辐射

20世纪60年代初，美国贝尔实验室的彭齐亚斯和威尔逊利用灵敏度很高的喇叭筒式接收天线，在工作中发现了一些出乎预料的噪音，便想尽办法进行排除。他们甚至怀疑鸽子在天线内留下的粪便是这些噪音的元凶，因而在1965年初，把天线全部拆开，进行了一次彻底清理。然而，所有的努力都不能消除这种神秘的、来自天空各个方向、性质相同的噪音。

正在这时，他们听说普林斯顿大学狄克教授领导的小组正在研究“宇宙早期是否留有残余的辐射”这一课题。狄克小组甚至已经建造了一台低噪音的天线，着手去测量这种辐射。经过合作讨论，他们一致得出结论：挥之不去的噪音正是普林斯顿研究小组打算要寻找的“宇宙微波背景辐射”。

宇宙背景辐射是20 世纪天文学的一项重大成果，对宇宙学的研究具有深远影响。这虽然是偶然的发现，但与他们精湛的技术和科学探索上锲而不舍的精神是分不开的。彭齐亚斯和威尔逊因此荣获1978年诺贝尔物理学奖。

问题1：你了解20世纪60年代天文学四大发现的最新进展吗？

问题2：你知道哪个望远镜观测到的脉冲星最多吗？

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