被誤認(rèn)為黑洞的“巴納德68”，其實(shí)是一團(tuán)……

作者：黃湘紅 段躍初

在浩瀚無垠的銀河系中，隱藏著諸多令人著迷的天體，而巴納德68（Barnard 68）無疑是其中最為神秘的存在之一。它常常被誤認(rèn)為是太空中的一個(gè)黑洞，但實(shí)際上，它是一團(tuán)暫時(shí)呈現(xiàn)出稠密且不透明狀態(tài)的塵埃云。這一獨(dú)特的天體吸引著無數(shù)天文學(xué)家和天文愛好者的目光，讓我們一同深入探究它的奧秘。

巴納德68距離地球約500光年，位于蛇夫座方向，其寬度僅有半光年左右，卻橫跨了約五萬億公里的浩瀚空間。當(dāng)我們觀測(cè)它時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)它宛如一個(gè)緊湊、不透明且邊界清晰的神秘物體，如同在繁星密布的背景星場(chǎng)中“挖去”了一塊，呈現(xiàn)出一種獨(dú)特的“負(fù)空間”效果，使得背后的恒星光芒被完全遮蔽，仿佛這里是宇宙中的一個(gè)黑暗深淵。

從構(gòu)成成分來看，巴納德68主要由氫氣組成，這與銀河系中的大多數(shù)天體類似。然而，它還富含碳元素，其中一部分碳元素以一氧化碳等小分子形式存在，而其余大部分則構(gòu)成了復(fù)雜的長(zhǎng)鏈分子，也就是天文學(xué)家所說的“塵?！薄＿@些塵埃顆粒是巴納德68如此黑暗的關(guān)鍵因素，它們具有極強(qiáng)的遮光能力，能夠有效阻擋可見光的傳播。事實(shí)上，任何位于巴納德68另一側(cè)的恒星，其發(fā)出的光線都會(huì)被削弱15萬億倍之多。

為了更直觀地理解這種遮光效果，我們可以想象一下，如果將太陽置于巴納德68的另一側(cè)，那么在地球上觀測(cè)到的太陽將會(huì)變得極其昏暗，甚至淪為一顆難以在輕度光污染天空中被察覺的四等星。如此強(qiáng)大的遮光能力，使得巴納德68極易被誤認(rèn)，比如它常被錯(cuò)當(dāng)成巨大的宇宙空洞。但實(shí)際上，宇宙空洞是一種直徑可達(dá)數(shù)百萬光年且?guī)缀鯖]有星系存在的廣袤空間，與巴納德68有著天壤之別。

盡管巴納德68整體黑暗無比，但天文學(xué)家們?nèi)阅芡ㄟ^一些巧妙的方法探測(cè)到它內(nèi)部的信息。由于塵埃云在邊緣處相對(duì)稀薄，使得一些背景恒星的光線能夠透過邊緣部分被我們觀測(cè)到。而越靠近中心，光線被吸收得越多，恒星也就變得越暗淡。同時(shí)，塵埃對(duì)藍(lán)光的吸收能力更強(qiáng)，而紅光則相對(duì)更容易穿透，這就導(dǎo)致透過塵埃云觀測(cè)到的恒星不僅會(huì)變暗，還會(huì)呈現(xiàn)出明顯的紅色。此外，紅外線能夠更輕松地穿越巴納德68，因此使用紅外望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)時(shí)，可以看到更多隱藏在塵埃云背后的恒星。通過對(duì)這些現(xiàn)象的精確測(cè)量和分析，天文學(xué)家們得以計(jì)算出塵埃云內(nèi)部的塵埃含量。

除了塵埃含量，巴納德68的溫度也是一個(gè)重要的研究指標(biāo)。作為博克球狀體（Bok globules）的一員，巴納德68極為寒冷，其邊緣溫度約為零下256攝氏度，而中心溫度更是低至零下265攝氏度，僅比絕對(duì)零度高出一點(diǎn)點(diǎn)。不過，正是這微弱的“一絲暖意”，使得巴納德68能夠抵御自身引力的坍縮。盡管它的質(zhì)量?jī)H為太陽的三到四倍，但這通常已經(jīng)足以引發(fā)引力坍縮。而內(nèi)部熱量就像一個(gè)無形的支撐力，使得巴納德68像一個(gè)冰冷的、接近真空的氣球一樣保持著相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。

然而，這種微妙的平衡并不會(huì)永遠(yuǎn)持續(xù)下去。通過細(xì)致的觀測(cè)，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)巴納德68內(nèi)部似乎存在兩個(gè)密度較高的“核心”，一個(gè)靠近中心，另一個(gè)位于東南部邊緣的短“尾”處。無線電波觀測(cè)結(jié)果表明，這個(gè)“尾”可能曾經(jīng)是一個(gè)獨(dú)立的較小云團(tuán)，如今正在與巴納德68合并，這一過程打破了云團(tuán)內(nèi)部原有的重力平衡，導(dǎo)致巴納德68開始坍縮。而這一坍縮過程或許預(yù)示著它將迎來一個(gè)“光明的未來”——形成恒星。

在坍縮過程中，物質(zhì)不斷向中心聚集，中心密度和溫度將持續(xù)升高。經(jīng)過數(shù)十萬年的漫長(zhǎng)演化，一顆（甚至可能是多顆）恒星有望在云團(tuán)核心誕生。一旦恒星形成，它們發(fā)出的強(qiáng)烈光芒將吹散云團(tuán)中幾乎所有剩余的物質(zhì)，只有極少數(shù)被恒星引力捕獲的物質(zhì)可能會(huì)凝聚并形成一個(gè)盤狀結(jié)構(gòu)，為行星的誕生埋下伏筆。

想象一下，在數(shù)十億年后的未來，如果在這些可能形成的行星上誕生了生命甚至智慧文明，那么那些外星天文學(xué)家們望向宇宙時(shí)，或許會(huì)對(duì)他們所看到的景象充滿好奇，而他們永遠(yuǎn)無法透過巴納德68如今這層年輕而吞噬星光的“迷霧”，窺視到曾經(jīng)的宇宙模樣。也許到那時(shí)，地球和太陽早已不復(fù)存在，銀河系也已歷經(jīng)滄海桑田。但即便如此，我們依然能從這樣的宇宙循環(huán)中找到一絲慰藉，因?yàn)槲覀冎?，我們的太陽也曾誕生于一個(gè)巨大的、被塵埃遮蔽的星云之中，那里最終孕育出了無數(shù)恒星，形成了一個(gè)早已消散的恒星搖籃。

正如我們所見，宇宙中的一切都在不斷變化，許多事物都遵循著循環(huán)往復(fù)的規(guī)律。我們有幸能夠觀測(cè)到巴納德68這樣神秘而難以捉摸的天體，這讓我們對(duì)宇宙的奧秘有了更深的理解和感悟。在探索宇宙的道路上，每一個(gè)新的發(fā)現(xiàn)都像是一盞明燈，照亮了我們前行的方向，也讓我們更加敬畏這片浩瀚而神奇的宇宙星空。

參考資料：

What’s Inside Our Galaxy’s Darkest Place? | Scientific American