新星是什么？

天文科普
20年10月6日
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我是好人

新星是什么？
在我们探讨星体的演变过程及某星体在这一过程中的特征变化时，人类沿用亚里士多德观点的时间已经相当长了。按他的观点来说，宇宙是完美的和永恒不变的。的确，星球的演变是非常缓慢的，以至于人类在有生之年，甚至是在几个世纪的时间里，也很难观看到这些变化。
有时，人类确实能看到一些变化，那可能是突然出现在夜空中的一颗新星，而在此之前，人们却没有看见过它。据史料记载，首位观测到新星的人叫做喜帕恰斯，他曾在公元前 134 年在“天蝎星座”附近发现过一颗新星。对这一发现我们很难确认，因为它只是在两个世纪以后由罗马作家布莱梅记录下来的事情。
2 世纪初，古希腊的天文学走向了低谷。在这之后，世界上最优秀的天文学家出自中国，他们在 2 世纪初到 12 世纪之间发现了一系列的新星。所有这些星体都非常亮。1006 年，他们发现了一颗比金星亮 200 倍的新星；后来，又在 1054 年发现了另一颗新星，其亮度是金星的 2—3 倍。
这些新发现的星体，没有一颗是欧洲天文学家的贡献。究其原因是当时的欧洲天文学还处在低潮；另一原因是，即使这些星体非常亮，但对那些不经常观测太空，又不熟知星座图案的人来说，是很难做出判断的；原因之三是欧洲人信奉亚里士多德的理论，认为宇宙是永恒不变的，即使是看到了新星，也不愿意承认它的存在。
所有这些由中国人发现的新星的各种特征都是相似的，但有一点例外，即它们的出现都是暂时的，它们都很亮，行动却与其他星体无关。因此，它们不可能是流星或彗星。并且，它们越亮，在天空中出现的时间就越长。不过，没有一颗能存在很久的时间，就连 1006 年发现的那颗比金星亮得多的新星也不例外，它只存在了三年，在这三年中，它渐渐变暗，直到完全消失。
1572 年是天文学史上的转折点，人们在“仙后座”发现了一颗新星。当初，它的亮度是金星的好几倍，甚至在白天也能看到它，在漆黑、无月光的夜晚，它能投下微弱的阴影。此时，欧洲的天文学正在复苏，伟大的天文学家泰霍·布莱赫就生活在这个时代，他看到了这颗星，并对它进行了长达 16 个月的观察，在晴空万里的夜晚，他凝视天空对其进行观测。16 个月后，这颗星消失了。他把观测结果写进了一本书，书名为《新星》。从此以后，像这样的星称为新星。
1604 年，约翰内斯·开普勒在蛇夫星座发现了一颗不很亮的新星，开普勒仔细观察和研究了它。
五年后，望远镜问世了，天文学家们开始用各式各样的工具研究星体了。但命运好像在捉弄我们，自 1604 年以后，再也没有一颗比行星亮的新星出现在天空中。
可以肯定的是，19 世纪出现的新星都是中等亮度的。有几颗新星看上去像一等星，但不像木星或金星那么近、那么亮。1901 年在“英仙座”出现了一颗新星，称作“英仙新星”，它几乎同“织女一”一样明亮。更明亮的是 1918 年出现的“天鹰新星”，这是 1604 年以来发现的新星中最明亮的一颗，它几乎同天狼星一样明亮。此外，人们在 1934 年和 1975 年分别发现了“武仙新星”和“天鹅新星”。
在望远镜发明之前，新星对于人类来说完全是陌生的，人们不清楚它们来自何方，也不知道它们将消逝在何处，它们会不会是上帝就某些灾难而给人类的提示呢？它们是不是天堂中正常秩序被破坏的征兆呢？毫无疑问，中世纪时没有一位天文学家提及过这个问题。
是望远镜改变了一切，如“英仙新星”并没有衰减，也没有消失，而是因为它变暗了，以至于人类仅靠肉眼观察是看不到的，但通过望远镜我们依然能捕捉到它。这对其他新星同样成立。后来，从拍到的照片中也证实了这一点，那些很暗的星体依然在它应在的位置上。
这是怎么回事呢？难道是原来很暗淡的星体突然变亮的缘故吗？人们猜想：这些星体会在短时间内成千上百倍地增加起亮度，然后又衰减下去，渐渐恢复到原始状态。人们在这些星体储备过“新星”阶段后，仔细地拍照下它们的照片，从而发现这种星体外有一团云状的气体残迹，仿佛是爆炸后出现的物质云。随后，渐渐恢复到了原始的状态。
这种猜测又会引出另一个问题：即为什么平稳而安定的发光星体会不定期地突然爆炸呢？1954 年，美国天文学家莫尔夫·霍克对 20 年前发现的武仙新星进行了研究，他发现这是颗双星，即两颗围绕着一个共同中心旋转的星体，其中一个是白矮星。这两颗星和“天狼星 A”及“天狼星 B”非常相像，不过“天狼星 A”和“天狼星 B”相距较远，这是它们之间最大的区别。武仙新星的两颗星相距从来不超过 10 亿公里，它们相互围绕转动已有 50 年之久了。这对星体相互围绕旋转一周需 4.5 小时，这就意味着它们彼此之间靠得非常近。实际上，它们之间的距离只有 150 万公里。
由此可见，它们作用于对方的引力是巨大的。当热氢气从某个巨大的星体上缓慢地飘到小巧的白矮星上，且其聚集量在白矮星上达到一定值并被强大的引力压缩到非常紧的状态时，就可能在放电的那一刹那，使之发生核爆炸，这将是一次剧裂的核爆炸。在这种情况下，一颗新星诞生了。
1954 年以来，人类发现的所有的中等亮度的新星都是双星，而其中的一颗是白矮星。这就是说，我们能够肯定地说太阳不是突然形成的，原因是它不是一颗双星。