从天文望远镜中可以看见许多与仙女座大星云相仿的云雾状天体。起初,天文学家将它们统称为星云。后来,赫歇尔发现,不少星云在大望远镜中被分解成了一颗颗恒星,另一些星云则无论如何也分解不出恒星来。他认为后者乃是由大团气体物质组成的真正的星云。 1864年,英国天文学家威廉·哈金斯用光谱分析法进一步揭示了星云的本质。恒星的光谱是在明亮的连续光谱背景上叠加许多暗的光谱线,这叫做“吸收光谱”;稀薄气体的光谱则只有一些明亮的光谱线而不存在连续光谱背景和暗线,这叫做“明线光谱”。哈金斯观测了赫歇尔无法分解为恒星的一些星云的光谱,结果只看到少数亮线而没有发现吸收光谱。于是,他说:“星云之谜被我窥破了,它不是一群星,而是一团发光的气体。” 看来,天空中那些云雾状的光斑可以分为两大类:一类是真正的气体星云,其光谱为明线光谱,它们位于银河系内,因此又称“银河星云”。另一类是能用当时的望远镜分解为众多恒星的天体集团,它们的光谱和恒星一样,也是吸收光谱。但后来查明,它们并不是康德设想的岛宇宙,而是位于银河系内的一种规模稍小的恒星集团,称为“球状星团”。 但是,还存在着第三种类型的云雾状光斑:它们既具有和普通恒星一样的吸收光谱,可是即便使用相当大的望远镜,也看不出这些星云中的单个恒星。它们往往具有某种旋涡状的结构特征,所以被称为“旋涡星云”。 旋涡星云究竟是什么东西?人们对此争论不休。1920年4月26日,美国国家科学院就此举行了一场举世闻名的大辩论,对垒双方都是当时天文学界的“大腕”:哈洛·沙普利和希伯·道斯特·柯蒂斯。柯蒂斯主张“这些旋涡星云不是银河系以内的天体,而是像我们自己的银河系一样的岛宇宙;作为银河系外的恒星系统,这些旋涡星云向我们指示了一个‘比先前想象的’更为宏大的宇宙”。沙普利却坚持认为没有理由“去修改当前的假设,即旋涡星云根本不是由典型的恒星构成,而是真正的星云状天体”。辩论双方各自阐明有利于自己的天文观测证据,但是谁都未能说服对方。 |
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