銀河系
一個彙集2千億顆恆星的巨大城市
我們生活在一個安靜的環境裏
藏匿在並肩的叢林中
但如果我們的行星 穿越過整個星系會怎樣呢
從逐漸老去的數十億年的恆星
遍佈的廢墟
到廣袤的孕育新星之地
穿越數十億年的空間和時間
去發掘我們星系的來源
和等待我們的黑暗命運
這是揭開銀河系秘密的
終極旅程
現代城市是人類文明中最偉大成就
的一個明證
在數百萬電燈的照耀下 建築物光輝燦爛
但是這明亮的光源掩蓋了 一些更為人驚奇的事情
把它們熄滅然後注視著… 空中有一座偉大之城
這是什麼？嗯，這是銀河
這是我們的星系
如果你想的話，可以把 星系想像為一座恆星之城
我們的太陽只是
廣闊無垠的星城中的一顆
我們剛開始瞭解這城市
做一名天文學家可真不錯
尤其是研究銀河時
我們正在經歷一項變革
事實上，我們可以帶 你們到非同凡響之地
我們正要邁出一大步
我們正帶著地球
穿越數千光年
將其放置於這星系中遙遠的一處
從我們新的所在之處 天空看起來很不同
充滿了奇跡和美麗
被眾多燦爛的太陽所照亮
從而彰顯出數十億歲恆星的力量
在這裏，我們將瞥見當 我們的太陽不存在時的未來
這是一次揭示宇宙中 一些最偉大秘密的旅程
銀河系如何產生
如何存在如此之久
以及最終它將如何滅亡
但在我們的旅程開始之前
我們需要一張前行的地圖
而做出這張地圖是天文學家
羅伯特·科什那和 詹姆斯·波洛克的任務
第一個障礙是要搞清楚 銀河系究竟是怎樣的星系
哈勃空間望遠鏡
可以讓天文學家們 看到數十億其他的星系
每一個都是不同的
但結果卻發現存在一個模式
當我們去研究宇宙中其他的星系時
我們發現主要有兩種星系
第一種，橢圓星系
看起來像恆星構成的巨大球體
無論從什麼角度觀察
他們看起來總是圓的
另外一種是所謂的：」螺旋星系」
因為構成它們的恆星 從中心開始螺旋外散
從遠處看，螺旋星系像一個飛碟
正確定義銀河的關鍵
就呈現在我們的夜空
我們相信銀河系是一個螺旋星系
所以我們在夜晚
真實看到的
是我們在宇宙中看到的我們的所在
我們是一個巨大盤面星系中的一部分
但是從內部看才是這樣
當然，現在我無法給你們 展示一張星系光芒萬丈的圖片
我們無法飛躍星系之上 然後拍照給你看
我們處於星系盤面之上
但我們仍然可以從地面攝圖
事實上，這張圖片就是從地面拍攝的
我們的星系，銀河系
這是最詳細的圖片之一
取自於我們的星系
它是由8億像素構成
包含1千多張獨立圖片
拍攝於地球中最黑暗的地方
這些圖片被煞費苦心的整合在一起
創造出了這幅壯觀的畫面
儘管已經如此令人印象深刻了 但它還只是其中一部分
它就像個比薩
如果你處於比薩當中 如果你是個意大利辣香腸
你就無法看清整個事物
同樣的，我們無法看到整個銀河
天文學家非常需要鳥瞰
你會需要離開銀河
然後真切的看清它的樣子
我們無法那樣做
但是我們可以觀測其他星系 然後看它們的樣子
哈勃的照相機驚人 詳細的捕捉到臨近星系
譬如，梅西耶74
儘管它有超過3千萬光年遠
它仍是我們的近鄰之一
梅西耶74是一個美麗的螺旋星系
它巨大、閃亮的臂膀從 一個明亮的中心旋出
這是一個星系的例子
天文學家認為它看起來 很像我們的星系，銀河系
這是我們自己星系城市的偉大展現
在中心地帶，我們有市中心
這是突起部分，中間的閃亮點
從那裏我們看到，這些分支螺旋而出
在這個星系中我們看到了 這些美麗的螺旋結構
天文學家用哈勃拍攝到的
其他星系的詳盡圖片
和我們從地球拍攝的
自身星系的最好圖片作對比
用衛星來測量不同方向的
恆星的距離和密度
天文學家揭示了我們 星系城市隱含的壯觀圖紙
在它的心臟部位 一個明亮的中心地帶
星系核心
我們星系的中心城區
從這裏伸出的兩個巨大旋臂 數十億恆星的集合
旋轉而出
長形盾一半人馬座
和英僊臂
還有其他三個小臂
從一端到另一端
我們星系的長度為 驚人的60萬萬億英里
光要花費10萬年 才能穿過我們的星系
這是個巨大的星系
並且如果你想想的話，會非常驚人
我們對這個天體系統盡力的瞭解
我們的太陽和太陽系位於這裏
在兩個旋臂之間
這是我們所熟知的星系位置
但是我們周圍的環境卻非常不同
如同其他大城市 存在活力的工業區
在那裏，熱量和壓力迫使新星
和其他恆星在猛烈的爆炸中滅亡
市中心，在星系的心臟地帶
恆星被神秘的力量驅使著去爭奪空間
[人們的叫聲]
我們的星系也有古怪 有歷史性的周邊環境
講述出我們的恆星之城是 如何被建造的
現在我們朝向銀河中 最壯觀的地點之一進發
這裏有著線索
關於星系中2千億顆恆星
最初如何被創造出來
在太陽系所在的角落裏
我們收拾好然後起程
我們帶著我們的行星上路
目的地？
是恆星誕生的地方
它可能看起來很近，但即使以
186000英里每秒的光速
也要花上1500年
我們到達了一團炙熱的 氣體和塵土雲團
獵戶座大星雲
美麗的新色彩充滿了我們的夜空
但這團雲不只是藝術品
它關乎我們的太陽和 星系中的每顆恆星
是如何產生的
銀河充斥著數十億顆恆星
從地球上，肉眼也能看到
巨大，陰暗，表明沒有恆星的斑塊
對於天文學家波洛克來說
在這些地區 事情並不像初看到的那樣簡單
也許這幅圖中最美麗的部分
是我們關於黑暗和光亮地區的對比
彙集在平面之上
它其實就是，塵土
有很多塵土團
在恆星圖片背景上留下的陰影
恆星試圖發散的光亮
那裏的塵土團把光線阻隔
很像地面上阻擋太陽的雲團
這些巨大的氣體塵土團
延伸過銀河數千光年
哈勃在大部分螺旋星系中 發現了它們
黑暗，可怕的地帶，橫掃過旋臂
延伸至整個盤面
但是這團氣體塵土很奇怪
有時它會發光
這些明亮的發光雲團被稱為星雲
每一個都是獨特的，並且驚人的美麗
鷹星雲，有著4光年向上 支撐的塔柱體積
而船底座星雲，有著獨特的綠光
這些震撼的顏色揭示出 這些星雲是由什麼氣體組成的
那麼，例如，如果有氧氣
你會看到綠光
如果有氫氣，你有看到紅光
所以研究星雲散發的 光是非常有益的
它告訴我們有什麼 還告訴我們物質狀況如何
我們可以分辨出它的密度 它的熱量
和它的組成部分
我們可以從周邊搞清楚很多
通過查看發光氣體直接給出的線索
這些氣體以數千度發熱
從這些星雲深處的神秘源頭發熱
要搞清楚源頭是什麼 我們需要深入窺視
但是，當然了 氣體和塵土阻擋了我們
所以，這並不容易
這是星系中的神秘部分
這是我們不得不用 獨特技巧去探尋的地方
金伯利．韋弗是個天體物理學家
她有著很多技巧
我可以很簡潔的給你們展示
這是個你用肉眼看不穿的包
所以一架普通光源的望遠鏡
是看不到這裏面的．
紅外線望遠鏡 則可以看見裏面．
紅外攝像機，
如果我把手放在裏面， 就可以看見我的手．
我來扭動手指 演示給你看．
但是你看到的是 我的手在袋子裏發出的熱量，
這就像那些藏在氣體和塵埃雲團 後面的星體．
天文學家可以通過紅外線望遠鏡 來觀測它們．
這是在可見光下 看到的獵戶星雲．
看這些氣體
擋在被遮蔽的星體 的前面，
我們想透過星雲 去觀察那些星體．
這是紅外圖，
我們現在可以 看到星雲裏面的星體了．
而且我們可以看到星體 周圍有一層塵埃的繭．
但是科學家依舊需要找到 去除那些留下來的塵埃的方法
我們怎麼樣才能 避開這些霧氣？
方法是X射線成像．
現在我們換到 X射線圖像，
你就能只看到 星體本身了．
X射線來自 星體的表面，
現在我們能 研究它們的細節了．
通過分析 這些星體發出的光，
天文學家能 有很多驚人的發現．
在獵戶星雲裏能發現一些 迄今為止發現的最年輕的恆星
它們只有幾十萬年的歷史－
只是銀河系生命長河 中的一次心跳．
而且不僅僅獵戶星雲是這樣．
在星系的每一支旋臂上星雲裏 都藏著處在幼年期的星體
這些區域是 新星的育兒室．
這些區域裏 有一些年輕的星
它們在加熱它們周圍 的氣體雲
並且讓氣體雲 發出粉色的光．
基本上，恆星由氣體構成，
而我們的星系有很多氣體．
事實上，我們的星系，你能想見
有一個由氣體和塵埃 組成的氣層
包圍著我們在整個星盤上 能看見的所有的恆星，
並且新星從這些 氣體中誕生．
通過觀察星雲進化 的不同階段，
星體誕生的過程 便浮出水面．
所有的一切開始於一團由塵埃和 氫氣組成的又冷又暗的雲，
一場拔河賽在這裏展開．
雲想要散去， 像空氣中的煙霧一般，
但重力卻想把它們 拉到一起．
在重力和氣體張力之間
有一種 平衡．
重力勝利了，物質 開始塌陷成一個圓盤
這就是一顆恆星 形成的開始．
當重力將越來越多 的氣體拽向
圓盤的中心，
氣體變得越來越稠密， 越來越熱……
……直到最後， 到了1800萬度的時候，
一場奇跡般的 轉變發生了．
氫氣原子 融合成氦─
隨著一次核爆炸， 一顆新星開始閃耀光芒．
最終這些星體會在 它們的核心燃燒核能．
當它們那麼做時，它們變熱
它們可以趕走 它們周圍的物質
好像在清理 自己的鄰居一樣．
剩下的 幾百萬年，
風把周圍的氣體 吹成壯觀的漩渦形狀．
它把氣體吹走， 把塵埃吹走
它讓我們能 看見這美麗的東西，
這塊新星 誕生的地方．
人的一生太短暫，
看不到旋臂上 恆星誕生的奇跡景觀．
但是把宇宙的幾百萬年 濃縮至幾分鐘，
我們就能看見 恆星紛紛誕生．
到處都有更耀眼的亮光，
在整個銀河系最危險
最恐怖的區域中閃現，
在這些地方恆星不再誕生，……
它們死去．
我們把地球
帶出太陽系 的熟悉區域
去拜訪一下英僊臂 的勝景，
大約6500光年之外．
這裏有著銀河系 最美的風景之一─
蟹狀星雲．
雖然是由氣體和塵埃組成的， 這個星雲尚未創造任何新星．
但是對亞歷克斯弗利賓可來說，
這個區域 代表著我們星系的工業區，
很久以前，建造地球的積木 從這裏被生產出來．
看那熔化的鐵． 我的上帝！
蟹狀星雲非常迷人．
我們可以看見這些 快速擴張的氣體．
星雲看起來是靜止的，但是氣體 在以每小時300萬英里的速度
從中心向外擴散，
這股力量來自於以前的一次爆炸．
當我們檢查 那些向外擴散的
蟹狀星雲的氣體，
我們回溯到 擴張開始的時間，
發現所有的氣體 在大約一千年前
是在同一個地點的．
回到地球上， 大約一千年前，
人類早期的文明 曾仰望過星空．
在1054年，一部中國文獻描述了 一顆明亮新星的出現．
它比其他恆星更亮， 在白天都可以看到．
但是它神秘地消失了．
今天，蟹狀星雲 在天空中的位置
和中國人看到那顆 明星的地方一樣．
他們看到的是 蟹狀星雲誕生的瞬間．
蟹狀星雲是 誕生於
一顆恆星在生命終結時 所產生的巨大的爆炸．
它是一顆超新星的殘餘．
我們銀河系 的旋臂上
到處漂浮著這些 繽紛的殘餘物．
在恆星們通過劇烈的爆炸
死亡後留下的墓碑 被叫做超新星．
要探索這背後神秘的故事， 天文學家需要找到下一個受難者
一顆茍延殘喘的巨星．
天文學家 就像偵探．
我們要弄明白 在這個宇宙發生的一切
有時候只能 依據一些極少的線索
而對大多數天文學家來說， 線索只來自於光．
安迪豪威爾知道 要抓住一顆新星的光，
時機最為重要．
一個星系中
出現超新星的間隔是70年，
即大約一個人的一生．
所以可能你一生 都不會看見一次．
實際上銀河系 上一次出現超新星
是在400年前
所以已經過去了很久，
而且，你知道，我以 研究超新星為生．
如果我只等著銀河系能出現一次 超新星，我的工作就沒法做了．
但是值得豪威爾和弗利賓可 感激的是，
他們不缺可供研究的星系．
所以我們做的就是 觀察其他星系，更遠的星系．
宇宙中有 幾十億星系，
我們可以觀察在那些 星系中的超新星．
如果你觀察70個星系， 平均一年可以發現一顆．
如果你觀察700個星系， 你平均一年能發現10顆，以此類推．
數字帶有某種力量．
如果我觀察成千上萬的星系， 我們就能得到非常多的機會．
這是弗利賓可和他的同事
幸運地抓拍到的 一顆超新星……
在一個5500萬光年以外的星系 的外圍的一顆正在爆炸的星體．
它在短暫的時間裏比整個 星系都要亮
幾十億恆星的光芒 濃縮到了一顆正在死亡的恆星身上．
幾百萬或幾十億光年之外
的超新星的光
需要一百萬年 或者甚至十億年才能到達這裏．
但是它們只發光一個月，
所以在那光永遠消失之前
我們可以通過這些小窗口 來研究它們．
在工作室裏， 豪威爾和他的團隊
正在忙著 準備他們的望遠鏡．
很酷啊． 沒錯．
我們在建立 一個天文望遠鏡網絡
比以前
更細緻地研究更多的超新星．
讓我給你看 我們正在建的望遠鏡．
這些是0.4米望遠鏡
這裏有四台，
我們一共 在建造20台這樣的，
把他們安裝在 世界的各個角落．
先做好的這些 會安裝在智利，
夏威夷已經有了一些．
讓我來給你看 我們正在建造的
最大的望遠鏡的其中之一
這裏我們有 一米望遠鏡．
我們大概要造15架．
鏡片還沒裝上， 但這裏是裝鏡片的地方．
那可以反射我們從超新星 上收集到的光．
我們必須讓它 可以指向天空的任何地方
你就能看見 望遠鏡跟著軸一起轉動，
走C狀的軌道．
這種觀察方法 的好處就是
它是完全機械化的，
我只用坐在 聖巴巴拉市的這個地方
喝點小酒吃塊披薩 而望遠鏡在做它們的工作．
就能發現宇宙各處 所有跟超新星有關的情況．
一旦他們抓拍到 一顆正在死亡的恆星的光芒，
偵查工作就開始了．
我們收集光 並對它做十分仔細的分析
來推斷出 發生了什麼情況，
星體的 化學構造
內部壓力如何， 溫度如何，
正在發生 怎樣的核反應，
一顆恆星是怎樣爆炸的．
所有這些 我們通過對光的分析來得出結果．
天文學家推測 只有巨大的星球
會爆炸．
一顆巨大的恆星 有它有趣而有力的一生．
最初它會將氫聚變 組成氦．
那樣會產生能量．
那樣會讓星體發光．
然後那種反應的結果， 氦，
聚變成 碳和氧，
然後釋放更多能量．
而碳和氧能夠 聚變成更多重元素，
鎂，鈉，氖 之類的，
然後硅和硫， 最後是鐵．
當開始產生鐵， 這顆巨星就難逃一死了．
在星體內核 正發生一場能量戰：
能量想往外走， 支撐著，
而重力想 讓它往裏面坍塌．
能量戰繼續著 直到星體製造出更重的元素─
製造更多能量 來抵抗完全的崩塌．
但是一旦鐵開始形成， 能量在戰役中就走向失敗了．
鐵核子聚變 成更重的元素時，
就不再釋放能量， 它開始吸收能量．
所以從一顆鐵核形成
到它最後變得太大了 而引力最終取得勝利．
鐵核開始坍塌．
一秒不到的時間 外層向裏坍塌．
然後反彈回去 化作無數碎片．
但是這死亡將 帶來新生．
[火車鳴笛]
[鳴笛聲]
我們現在在一個鑄造廠，
他們正在熔化 廢舊機器上的鐵，
他們要用那些鐵 製造新的機器．
他們在循環利用．
但是所有被噴射到 宇宙中的鐵
都是來自於巨大恆星的 超新星爆炸．
那些爆炸製造了鐵， 並把它們掃卜到宇宙中，
然後它們組成了 像我們這樣的行星系統的一部分．
但是總的來說鐵原子 都是來自於這些爆炸的星球．
超新星是我們星城 的工業區─
製造新元素的 宇宙鑄造廠．
在災難性的爆炸中
重元素被噴射 到宇宙中，
在幾十億年的時間中 充實著這片星系．
所以如果這些恆星
不在這些工業區爆炸的話，
比如說我們銀河系，
那我們在地球上 也不會有這些工業區了．
一切皆有聯繫．
我們跟宇宙聯接在一起．
因為這些十億百億 年前發生的事
才讓我們今日 在地球上的生活
成為了可能．
這令人著迷，意識到我們身體 中的重元素，
細胞裏的碳， 骨頭裏的鈣，
呼吸的氧氣， 血細胞中的鐵 所有
所有這些重元素
都是通過星球的核反應 合成，創造的
被超新星噴射 到宇宙之中．
但是只有某些 星球大到可以作為超新星死去．
大多數的恆星，像我們的太陽 會經歷更溫和的死亡．
大多數恆星 不會大爆炸而死．
比如，我們的太陽， 一顆典型的恆星，
會在一聲口烏咽中死去， 而不是爆炸而死．
當重力向內拉拽時死亡便來臨
向外推的核能最終屈服．
這時，任何星球， 甚至是我們的太陽，也會死去．
40或50億 年間
它會長成一個比原先更大的星球 叫作紅巨星．
而外層氣體
會鬆弛地 聚在太陽周圍
那些氣體會被輕輕吹散， 我稱之為「宇宙之嗝」.
這些宇宙之隔 離開死去的星球
這些星球正在舒展他們的旋臂， 慢慢褪去層層元素．
有些層是氧氣 有些層是硅
有些是硫，
那些 就是我們
在哈勃望遠鏡上 看到的不同色彩．
離我們的太陽不遠處 有顆恆星正在死亡：
螺旋星雲．
它展現了 大部分恆星是怎樣結束生命的．
我們的太陽 會在50億年後，
以相似的方式死去．
但是在銀河系的 其他區域，
星球正在經受比死亡 更嚴酷的命運．
在銀河系的中心
恆星在一個地方 一起消失．
[人群的叫聲]
我們將地球 帶出安全的家園
去市中心， 去銀河的心臟．
這是一個有活力，刺激的地區 但同時也危機四伏．
[叫聲]
安德裏亞·蓋茨花了15年多 的時間來探索這片區域．
如果我們從 旋臂開始旅行，
從太陽附近，
到銀河系的中心， 那會是一次很有趣的行程．
那很像是 從郊區
搬到繁忙的 大都會的中心地帶．
當我們往市中心進發， 我們會看到更多的星體．
在銀河系中心 星體的密度很高．
比太陽附近的密度 高大概10億倍．
這裏，在銀河系的中心，
天空中有很多恆星
地球沐浴 在一片永恆的亮光中．
這看起來非常美 同時很危險．
這些恆星不只是靠近彼此．
它們以極快的速度移動著．
去銀河系的心臟
可能跟去一個遊樂場 相差不遠．
過山車跟
那些銀河系中心 恆星的環狀軌道運行的方式相似．
每小時一千萬英里的速度， 比如，跟我們的太陽比，
快了50倍．
所以我們銀河系的中心 肯定發生了什麼
導致了這種現象．
但是要弄明白發生了什麼 不是一件小事．
銀河系的中心 在兩萬六千光年之外．
很難透過
大量的恆星，氣體和塵埃 看個究竟．
而且靠近我們的家園 有另外一個問題：
地球的大氣層．
大氣層 對我們很有利．
它讓我們 能在地球上生存．
但是它對天文學家 來說絕對是個頭疼的課題．
就像想要看到
溪流裏的 一顆卵石一樣難．
溪水不停地流動， 洶涌
讓我們很難 有一個清晰的視角．
同樣的， 從地球的大氣層向外看
它阻止了我們看到 銀河系中心星體的清晰圖像．
所以像蓋茨這樣的天文學家
求助於 自適應光學這樣的技術
來得到更好的視野．
通過測量大氣湍流 如何扭曲了激光，
來矯正 大氣的抖動所造成的模糊．
讓我給你舉個例子
來證明自適應光學技術 多麼強大．
我們想看的星體
是在中心 的這幾個，
我們認為 銀河系的中心
是在這個盒子的中央 被顯現出來．
沒有自適應光學技術 這片區域會變模糊．
你看不到每一顆恆星．
有了自適應光學技術 你能看清每一顆．
15年來蓋茨 拍了銀河系中心
的星體的紅外圖像，
並製作出一部 特別的延時電影．
如果我們 把銀河系中心放大
實際上可以看到 過去15年來
我們掌握的數據，
並且你能看見星體
能看見它們正在 大幅度地運動．
特別是SO-2號， 我最喜歡的恆星——
每個天文學家 都有自己的最愛——
那你能看到SO-2號 在做環狀運動
特別的是，你能看到 當它運行到框架中心時
它移動的更加快．
所以那片地方 正發生有趣的事．
那麼把一切都歸納起來 歸納我們所做的測量
我們能夠 做一個動畫
來展示過去巧年來 恆星們運行的軌跡．
每一顆星在圍著 銀河系中心繞圈．
最驚奇的是 你會發現
SO-2號是怎樣運行的．
所以SO-2號是在 一架不可思議的過山車上．
它過來繞一下 然後又退回去．
能有讓SO-2 繞著銀河系中心
做高速運動的 重心引力的……
那一定是一顆質量巨大的恆星．
SO-2號每15年 環繞一圈，
那告訴我們它軌道的引力 是太陽的
400萬倍．
天文學家 只知道一位競爭者
可以有如此大的質量 同時體積很小
不可思議的 巨大的重量
裝在一個很小的體積內，
這是證明它是一個黑洞 的關鍵．
所以說在我們的 銀河系中心
存在著一個巨大的黑洞．
一個引力巨大 連光都逃不出來的物體．
這是銀河系中心 的真實圖像．
我們看不到黑洞─
但是我們能看到發光的塵埃雲團 朝著它螺旋向內運動．
我們在黑洞的附近．
它是塵埃和氣體流動 的中心……
……星球的殘骸如果靠的太近 便被粉碎．
黑洞隨著時間長大，
隨著物質 落入其中，
依附上去，
這些物質可以是 氣體形式
也可以是被黑洞摧毀 的星球本身．
正中間是 看不見的黑洞．
這是它賴以生存的物質．
發光的區域 是一個生長的圓盤．
在這裏星球的殘骸下墜
並以令人驚奇的速度 運行著．
摩擦力讓這些殘骸 達到極高的溫度
散發出白熱的光．
所以在銀河系中心 是有一個黑洞的．
現在我們知道了，
但是它沒有製造 大量的能量．
所以也許，我們能說， 這個黑洞在節食中．
它只是沒有足夠 的物質供他消耗．
但是如果 SO-2號和其他恆星
被黑洞 吸入會怎麼樣呢？
當物質被吸入黑洞 會發生的事是，
恩
會發生和黑洞 之間的輻射反應
會產生這些巨大的噴射流
從銀河中心 向外噴射．
以接近的光速 噴出次原子微粒，
發出的光 像是巨大的宇宙探照燈．
這是室女A星系，
一個在中心有著巨大質量的 黑洞的橢圓形星系．
它在吞噬它自己的星球．
從它明亮的核心射出來的是
能旅行5000光年的 噴射流．
我願意稱它們為星系 的首席女歌手．
只有百分之十的星系 有這樣的表演．
天文學家相信 銀河系中心的
巨大的黑洞
從一開始就存在了．
但是為了 能回到銀河系誕生的地方，
我們就必須前往星城裏 最古老的街坊．
我們繼續向上探索， 要遠離我們的太陽系．
在銀河漩渦臂的外部．
在前方則存在著巨大的恆星群， 他們繞著星城中心繞行．
大約有150多個這種恆星群．
這些衛星鎮，被稱為原球狀星團，
擁有天文學最大奧秘之一的答案．
那就是銀河的真實年齡．
原球狀星團 是非常漂亮迷人的恆星群．
每一個球狀星團由百萬恆星組成
比較值得一提的是，
這些恆星都是非常緊密的聚集 在一起．
如果你有機會 能參觀一個原球狀星團，
你就會發現夜空是蔚為壯觀的，
許多恆星就會如滿月一樣光亮．
各個方向的夜空都會充斥著 附近明亮的恆星．
就像總是有煙火似的．
除了單純的恆星數量，
這些恆星群還有更複雜的方面．
原球狀星團 很有意思的一個方面
就是沒有年輕恆星的跡象．
恆星就和人類一樣．
看看他們，你就能猜出他們的年齡
以及他們的生活．
對人類來說，灰白的頭髮 滿臉的皺紋就是年齡的標誌．
對於恆星來說，我們要看的就是 它們的顏色和尺寸．
最大的恆星， 超大質量的恆星，
含有最多大氣的恆星， 生命節奏非常快．
生存的時間非常短．
但是它們燃燒的異常光亮， 並且異常灼熱，
所以它們應該是藍色的．
另一方面，還有紅色的恆星
非常謹慎地使用自身的能量
生存時間較長， 發光也並不很明亮．
這些恆星生存的時間很長．
所以通過測量球狀星團裏
恆星的亮度和顏色，
我們可以推斷出它們的年齡．
值得一提的是，
它們已經很老了．
原球狀星團， 或者說至少是球狀星團裏的恆星，
大多數都是和宇宙本身一樣老．
原球狀星團是活化石．
它們就像是第一批人，
而這些人從石器時代就已出現．
有些恆星已經閃耀了120億年--
比太陽存在時間的兩倍還長．
這是測出銀河年齡的有用工具．
原球狀星團 是銀河系的一部分．
它們沿著銀河軌道運行．
從某種意義上說， 它們的運行軌道就是銀河自身．
所以說原球狀星團已經很老，
也就意味著銀河也很老了．
我們的銀河不僅僅是老了一
而是相當老．
事實上，銀河 是宇宙中最古老的物體之一
它幾乎是和整個宇宙的起源同步一
至少存在了120億年．
原球狀星團也表明 那個時候銀河裏的化學物質
和現在有很大不同．
我們可以測出 這些恆星的化學特性．
結果表明這些恆星裏的 重金屬含量極低．
像鐵這樣的金屬， 在原球狀星團裏是極少見的，
和太陽相比．
這就是說早年的銀河 並不如現在多姿多彩．
缺少了重金屬，我們就無法看到
現在星雲和超新星遺跡裏 的美麗色調．
更重要的是一 這是一個毫無生氣的銀河．
經過幾十億年， 恆星們形成了足夠多的重金屬
使得銀河各處的生物開始進化…
…人們驚訝於
銀河是如何生存了這麼長的時間．
銀河的謎團之一
就是我們知道在過去的一百億年裏
恆星在銀河不斷的形成．
但是照它消耗大氣的速度來看，
形成新的恆星， 已經快要消耗完所有的大氣了．
現在應該缺乏燃料．
所以肯定會有某些新燃料的來源．
而這些來源肯定是在銀河之外．
最近，天文學家有了一個驚人的發現
原球狀星團 不是繞銀河運行的唯一星團．
還有其他較小的星系繞銀河運行．
它們被稱作超微弱的矮星系
我們這麼久沒有發現這些
矮星系的原因，
是因為這些所謂的超微弱矮行星，
只含有幾百個恆星，
或者幾千個恆星．
所以你要在幾十億的大量的恆星中
發現幾千個恆星組成的恆星群
確實不容易．
猶如大海撈針．
多虧我們擁有了精確地圖，
依靠現代天文學的精確度
才使得我們發現
這些非常有意思的矮星系．
這些隱蔽的矮星系也許 會幫助我們解決
銀河新燃料的秘密．
這些矮星系在繞銀河運行，
在銀河周圍的軌道裏．
有時候它們離銀河太近，
如果太近的話，它們就會被扯破．
事實上，從某種程度上講， 它們就會被我們的銀河吞掉．
這張電腦模式圖 把矮星系做成多彩的圓盤，
銀河在中間．
隨著時間流逝， 銀河會把矮星系拉進來，
吞噬它們，使用它們的大氣和灰塵
最終形成新的恆星．
於是同樣地
大城市可能會整並它的周邊城市，
銀河會吞併它周圍的矮星系．
原球狀星團和矮星系
能讓我們更深入瞭解銀河的年齡…
以及它使如何存在了這麼久．
這些星系曾經被認為是銀河的邊界．
是我們星城的外圍．
但是現在， 天文學家們又開始重新思考．
我們的銀河也許比 我們能看到的要大得多．
向外伸展的廣度， 是我們無法想像的．
我們把地球
從我們安靜的郊區移到
銀河系外旋臂裏的一個新的區域．
在這兒，我們可以解開這一謎團
到底是什麼使得銀河裏的恆星 都緊密結合在一起的
在新的地點上看，夜空有些不同．
銀河更小了，天空也更黑暗了．
在這裏， 遠離銀河中心成千上萬光年遠，
我們還是受地心引力的約束．
地心引力就是 使得任何兩件物體
聚集在一起的力量．
在地球上， 鐵梁和混凝土梁建成了城市--
一種隱形的腳手架對抗著地心引力的 牽引使得建築物都筆直朝上．
沒有這種支架支撐，摩天大樓 會成碎渣，大橋會轟然倒地．
地心引力主宰著地球，以及整個宇宙．
任何物體只要有質量就會有引力．
質量越大，引力越大．
擁有兩千億的恆星， 銀河具有超大的質量一
也有極大的萬有引力．
於是，就像一座建築物一樣， 我們的銀河也需要一定的力量來支撐
並且對抗地心引力．
想像一下銀河圓盤．
如果你拿一個群星圓盤
把它放在那兒，
地心引力就會試圖
使圓盤自我崩潰．
然後又會馬上結合在一起．
銀河卻並非如此．
事實上是恆星們繞著中心運轉
這樣它們就不會下落．
就像是地球繞著太陽轉．
太陽系裏面的行星 處於很微妙的平衡中一
重力牽引著它們圍著太陽轉
而它們的軌道速度 卻想把它們拋到太空中．
為了保持平衡，
離太陽較遠的行星 就要運轉的慢一些．
如果你去太陽系邊緣的
較遠一些的行星，
它們會比地球繞太陽運行的慢得多
這是因為那裏的引力比較弱．
對於銀河裏面的恆星也應該如此．
它們都繞著銀河中心運行，
但是離銀河中心較遠的恆星
應該比較近的恆星運轉的慢得多．
有意思的是， 事實並非如此．
銀河較外部的恆星
和內部的恆星運轉的速度幾乎一樣．
不只它們如此．
不只是我們的銀河系； 還包括我們觀測的其他星系．
所有星系的外部似乎 都運轉的太快了．
這些快速運轉的恆星
應該已經拋出銀河系．
但是事實並非如此．
這就是困惑所在．
這就意味著那裏還有很多質量
是我們無法觀測到的．
質量產生重力
而重力又使這些恆星在軌道中運行．
但是當天文學家開始調查這些質量
它們似乎又不復存在…
於是天文學家喬爾普裏馬克 得出一個令人震驚的結論．
喬爾所有的星系，
所有的恆星，大氣，灰塵，行星
和我們用最大的望遠鏡 可以觀測到的事物，
只是真實存在事物的0.5%.
其餘的都是隱形不見的．
大部分都是我們稱為 暗物質的神秘物質．
你看不到暗物質．
你能看到一般物質的原因
是因為燈光照在上面並進行了反射．
你就是這麼看到我的．
暗物質並不是如此．
燈光直接穿過暗物質．
我們檢測到暗物質是因為它有質量．
有質量的物體 都會通過重力影響其他事物．
這是質量的黃金法則， 也是質量的功能，
它由於重力可以拉住其他物體．
沒有暗物質，也就沒有銀河．
銀河在不斷轉動．
而且轉動的很快．
原因就是它有許多暗物質．
暗物質質量大，於是它重力也大
就可以使恆星不斷運轉．
如果可以神奇地把所有的暗物質
從銀河裏拿開，
銀河系就是支離破碎．
恆星會直線運動，
銀河系會在很短的時間內消失不見．
各種物體會混亂的往各處飛．
不僅是我們的銀河系是這樣，
所有的星系都會這樣，
宇宙中的星系團也會這樣．
它們都是因為這種 看不見的物質結合在一起
這種物質叫做暗物質．
我們需要暗物質．
是它把星系連接在一起．
暗物質的發現
已經變革了我們對銀河的看法．
銀河系中的恆星 只是它的質量的一小部分．
其餘的部分是由看不見的環圈， 即暗物質組成一
它環繞著銀河系中所有的恆星 和所有的生物．
恆星只是中間區域．
而環圈卻有它的10倍大．
重量也是
我們所能觀測到的恆星，大氣 和灰塵的重量的10倍之上．
這一整體的構造才是真正的銀河系．
不只是我們的星系如此，
我們研究過的其他星系也是這樣．
但是暗物質的功能 不僅僅是把所有星系集中起來．
天文學家們認為它使得銀河
形成一個包含數十億其他星系的 超乎尋常的結構一
這一結構可一直延伸到宇宙的邊緣．
我們把地球從銀河系中拿到
數十億光年外的時空中．
望遠鏡的一大好處就是
它們是時間機器．
由於光速是有限的，
當我們觀察較遠的物體時，
我們看到的是光離開它們時候的樣子
天文學家回顧幾十億年的歷史，
他們看到了滿是星系的宇宙．
但是這些星系在太空中 並非隨意的分散．
它們根據微妙的細絲聚集在一起， 交織成一個複雜的結構．
一張碩大的宇宙網絡， 它告訴人們
星系的起源．
這是一個浸在黑暗中的故事．
我們再往前看， 所有的星系都將消失．
我們已經到了一個神秘的時間段．
125億年前．
有這麼一個時間段， 我們是無法觀測到事物的．
因為神秘物體都未形成．
這一時代被稱作黑暗時代．
黑暗時代時期， 宇宙與我們現如今居住的地方
有著很大的不同．
當時充滿了氫氣密雲．
正如大氣阻擋了銀河中的恆星一樣，
這些氫氣密雲也會阻擋到 早期宇宙的內部景象．
這是非常令人沮喪的， 因為這一區域，
這一時間段，在某種程度上，
隱秘了星系形成的羅塞塔石碑．
但是對於在這些
氫氣密雲內部到底發生了什麼 我們還是有線索的．
往回看到
宇宙大爆炸之後的38萬年．
宇宙並非充滿黑暗…
而是充滿光亮．
這種微弱的餘光仍然 逃不過現在天文學家的慧眼．
事實上，這張圖片太棒了．
這是關於早期宇宙的圖片．
這是反映宇宙大爆炸餘光的圖片．
宇宙中充滿了炎熱的大氣，
大氣由物質和輻射構成．
但是變革的種子已經播種下了．
我們看宇宙中的每一個地方
都能看到結構； 我們在哪裏都能看到星系．
那這些星系從何而來？
在這幅圖中就藏有重大線索．
如果你靠近仔細看， 你就能看到
圖上有紅點和藍點．
紅色區域表明這裏物質較多．
藍色區域表明這裏物質較少．
這幅圖片表明了
早期宇宙中氣體密度的變更．
細小的波紋會隨著時間慢慢生長．
我們認為這些波紋， 這些原始的波紋，
是所有未來結構的種子．
這些波紋最終會變為初期的星系．
從如此小的物體長成如此大的物體．
需要巨大的能量．
是重力增強了這些波紋，
事實上， 我們還需要另一個重力來源
來增強這些波紋以此來形成現如今 我們觀察到的星系．
另一種重力就來自暗物質．
過程是這樣的， 開始是暗物質形成結構．
普通物質就會跟隨著暗物質．
在那個時候普通物質就是氫和氮．
氫和氮聚集在
正在形成的暗物質環圈的中心
就會形成星系．
暗物質也許是缺少的一環，
它可以連接早期宇宙中的 這些細小波紋
和現如今充斥在太空中的 碩大宇宙網絡．
但是暗物質是看不到的．
所以我們沒有辦法看到 它是如何創造的宇宙網絡．
但是這一過程可以
通過最強大的超級計 算機被模擬出來．
喬爾．普麥 加利福尼亞大學
這裏有昂宿星超級電腦．
每一機箱都擁有512個處理器．
我來展示一下．
所以每一機箱都是5000億字節．
這裏有110個這樣的機箱．
來組成昂宿星超級電腦．
這是一個真正的超級電腦．
這是航天局最大的電腦．
但挑戰也同樣巨大一
形成一個虛擬宇宙一
從它的起源一直到現在--
去探索暗物質在宇宙形成中 到底起了什麼樣的作用．
如果你想用家用電腦 完成這一任務的話，
你將需要680多年．
如果工作順利，
我們可以把這些圖片做成視頻 如果你願意，
可以展現出宇宙的整體結構．
這就是最終的結果．
叫做波修瓦--
是關於
現在宇宙中暗物質結構的
了不起的視覺盛宴．
我們要看的
就是兩億光年的這個區域，
它還只是我們模擬的一小部分．
我們稱之為波修瓦， 在俄語中就是」巨大「的意思．
你在這裏看到的東西 實際上是看不到的．
你看到的就是不可見的宇宙．
這裏的亮點其實就是暗物質．
它們是暗物質環圈， 星系就是在這裏產生的．
這樣一小團東西就代表著可能是一個，
或者至少是三兩個 和銀河差不多大的星系．
你可以看到星系其實是長鏈形的，
我們稱之為細絲．
基本上，所有的結構都是由 暗物質的這些細絲構成的．
現在是對檢測模擬 是否成功的真正考驗：
普麥將波修瓦與
科學家們觀測的宇宙中星系 的真實結構方面相比較
就我們所知，
我們用超級電腦做的模擬
與我們實際觀測的宇宙是 極為相似的．
幾乎沒有差異．
這正是我們觀測到的宇宙中
星系的分佈方式．
波修瓦模擬是令人震驚的．
它們完美的符合 現在宇宙中星系的模式．
這是極有說服力的證據
來證明暗物質幾十億年來 一直在塑造著宇宙．
這令我印象深刻．
我們在第一次提出這些設想的時候
就遇到了瓶頸，
但是最終證明它們是正確的．
並且一直是正確的．
這對於一個理論家來說 當然是巨大的快樂．
通過回溯到宇宙的起源，
天文學家發現了
整個宇宙底層結構的起源．
但是我們的時空旅行還遠未結束．
最初的星系是如何點亮最初的恆星 這一問題還未解答．
我們把地球帶進黑暗時代--
125億年前．
當時的景致蔚為壯觀．
天空被銀河中最初的恆星照亮．
這些光亮刺穿了氫霧一
使地球沐浴在紫外線能量中．
這些最初的恆星會永遠改變 我們對宇宙的看法．
湯姆阿貝爾研究了這些 早期恆星的存在與消亡．
幸運的是 我們現在有電腦了．
我們根據物理定律來編程，
加入重力，流體力學，
氣體如何流動，化學，
我們整體來演變，
我們就會知道恆星是如何形成的，
對於早期的恆星，這是至關重要的．
阿貝爾使用黑暗時代 可用的基礎的成分
來開始自己的研究：
氫氣，氦氣， 暗物質和重力．
使用電腦模型，
阿貝爾再創造了這些早期的恆星．
我們在這裏可以看到 宇宙中的一個早期恆星．
是太陽質量的100倍，
亮度的百萬倍．
早期的恆星巨大無比--
被大量的氫氣充斥，
被暗物質的萬有引力牽引著．
儘管它們擁有燃料來燃燒，
人們認為它們會存活很長時間．
但燃料會很快揮霍完，
所以過了百萬年， 它們已經死去了．
銀河中最初的恆星
是很劇烈、辛烷值高的恆星--
以驚人的速度使用它們的氫氣燃料--
壽命很短．
它們就像搖滾明星似的．
生活節奏快，去世的也早．
它們以極快的速度使用自己的燃料，
僅僅過了幾百萬年，它們已經死了．
它們以極為劇烈的爆炸形式死去，
以此來震動宇宙--
巨大超新星耀眼地閃爍--
這些大質量恆星
生死之間釋放出來的能量
導致了不可思議的轉變．
在宇宙史的前十幾億年裏，
星系在氫霧中開始形成，
我們無法看到它們的光亮．
隨著時間飛逝，
最大質量恆星開始釋放出紫外線輻射
正是這種輻射改變了它們周圍的霧氣
宇宙在這些地區變得透明了．
這裏的星系就把周圍的霧氣清除掉．
這些藍色空隙就表明新恆星的能量
正在清除黑色的氫霧．
宇宙大爆炸之後百萬年
所有的霧氣都被清除，
我們就能看到所有的星系，
黑暗時代宣告結束．
隨著氫霧消失，
我們就第一次看到了新生的星系…
包括我們自己的銀河．
這幅非凡的圖片 就是哈勃超深場．
是用哈勃太空望遠鏡拍攝到的
最長時間之前的影像．
這真是非凡無比．
對於專業天文學家 來說也許是最著名的．
11天 哈勃望遠鏡都對準一小片天空，
只有一角的寬度，75英尺的弧度．
每一個光亮微弱的暗處就是一個星系．
對理查德埃利斯來說，這就是寶藏．
就像考古學家
要進行深層挖掘才會把歷史拼湊起來，
作為一名宇宙學家， 我會使用這張圖片來
觀測宇宙的歷史，
很早之前就存在的遙遠星系是如何
進化和成長為我們身邊的更大的系統．
這幅圖片讓我們感覺到了銀河的開端．
我們觀察這些早期的星系，
它們和我們現如今 觀察到的星城是不一樣的．
它們凹凸不平，也不整齊，
它們似乎和周圍的星系相互作用，
它們體型上是非常非常小的．
所以早期的宇宙和現在是很不同的．
120億年前，宇宙比現在要小的多．
宇宙還沒有膨脹到現在的大小
我們年輕的銀河系一路 碰碰撞撞的擴大領地
因此對這些年輕的 星系來講
存活下來非常不易
那個時候，這些年輕的星系 正努力地想要存活下來
適者生存
大的星系通過吞噬小星系 來壯大自身
因此這些年輕的星系很難壯大
但是很明顯，它們成功了， 並且它們最終和它們的近鄰 融合在了一起
形成了我們現在看見的 更大的星系
這些碰撞發生在年輕的宇宙中
產生了美麗的螺旋星雲， 這正是我們現在生活的地方…
…它們永遠不會停止
天文學家們相信還有最後的一擊
正等著我們的銀河系
那一擊將永遠改寫歷史
我們將地球帶到了30億年後的 未來
天空由一個巨大的星系主宰，它叫 做安德洛墨達星系
它看上去也許很平靜
但是宇宙中最最不幸的災難之一
正醞釀著…
…這些神秘的用哈勃望遠鏡拍攝的 圖像提供了蛛絲馬跡顯示了這場大 災難即將來臨
這些不像是別的那些…
扭曲著…
變形著…
天文學家借助電腦
來分析這些神秘的物體到底 代表了什麼
我們所做的就是 在電腦模擬一些星系
看上去跟銀河系一樣，但 是小一些
然後我們用電腦模擬它們演化
它們發展成螺旋型結構
他們看起來相當真實
然後我們把它們放在一個 碰撞軌道上
定格這些模擬圖像
並拿它們和實際圖像做比對
突然間一切變得清晰起來：
這是宇宙中最偉大的碰撞一
星系大碰撞
就像是城市 星系有聚集成團的趨勢
我們銀何系屬於其中一個星團
叫做本星系群
它由至少50個星系組成
本星系群中最大的那一個就是 安德洛墨達星系
它是一個螺旋星雲，比我們 的銀河系還要大
現在安德洛墨達星系離我們 有250萬光年的距離
但是天文學家亞伯拉罕·勒布認為 這個距離在縮小
當我開始研究天體 物理學一個方向時
我意識到我的大多數同事
正研究別的星系間相互作用
互相碰撞
然後我就想為什麼他們不研究
銀河系的未來和安德洛墨達星系
因為終有一天它們會相遇
一個大麻煩正等著我們 的銀河系
我們的星系正衝向宏偉的 安德洛墨達星系
它們衝向對方
幾十億年後
它們就會相遇
羅卜和他的同事們
決定模擬這個巨大的 星系間大碰撞
這個是這類碰撞的首次 模擬圖
最初，這兩個星系相互俯衝
並通過引力的作用，產生了這些美麗 的由恆星組成的尾巴，
它們分開後不久又調轉 回頭，接著相互靠近
最終形成了橢球狀星雲
我們稱之為僊女座星系銀河系的碰撞 形成的星系
當我們的銀河系和安德洛墨達星系 相互融合後
大約有近一萬億顆恆星聚到了一起
我們銀何系
美麗的螺旋結構
並不會持續到永遠
它會進入混沌狀態一會兒
碰撞不會使這兩個星系都
消亡
但是碰撞會使這兩個星系的
氣體相互碰撞
這個過程會導致恆星的形成
這些新恆星的形成
將標誌著一個新的星系的形成
這個壯觀的哈勃圖像
顯示了
兩個螺旋星系間的大碰撞
星系正經歷一場聲勢浩大的 恆星降生
大量的星雲在黑暗中發出 粉紅色的光芒
星體活動的最後一閃
預示著這些星系將融合為一個整體
當30億年後 我們的銀河系和安德洛墨達星系
相互融合後，也逃脫不了這一命運
當它們碰撞在了一起
就會形成許許多多的恆星
那時候的銀河系會有一小段時間 恢復年輕
但最終這一合成的星系
會安定下來形成一個新的星系形式
很有可能是一個更大的星系
這個新興形成的星系可能比 形成它的兩個星系更大
但是真正讓人眼前一亮的是這個新興 星系的形狀
這個新的星系並不形成在
原來的兩個星系的圓盤平 面上
幾乎所有的恆星都差不多在 這個圓盤周圍運動
事實上，新星系朝著各個方向運動
就和我們看見的橢圓星系一樣
因此我們很肯定這個過程
大概就是橢圓星系形成的過程
銀河系和安德洛墨達星系的碰撞
將會形成一個巨大的橢圓星系
但在那發生以前，我們 還能看見最後的一個景象
安德洛墨達星系 被延伸跨過整個天空的景象
隱隱看上去和銀河系一樣大
可以想像那兒有可能會有像 人類一樣的智能生命的存在
正看著天空，見證這一壯觀的 景象
我們也許並不是唯一欣賞這一景象 的生命體
有沒有可能我們的星系也醞釀 著別的文明呢？
是不是在我們銀河系還有 別的未知的生命存在？
在我們銀河系里大約有2000億顆恆星
但是到目前為止我們只敢肯定 一個近鄰有生命存在
地球
太陽幾乎給 地球上的一切提供能量
這是我們的能量源；它是
一切生命和別的許多過程的引擎
地球上的生命很大程度上 依靠水
就我們所知，液態水是一切 生命的基礎
正是因為液態水可以 作一切物體的溶液
溶液是混合物，保存了生命 的物理化學特性
地球是太陽系是唯一具有
足夠液態水的行星
正如所有原始文明發源地一樣
重中之重就是位置
金星更靠近太陽
火星離太陽更遠些
在熾熱的金星表面和
寒冷的火星表面之間有一片地方
這片地方我們稱作可居住區域
我們的地球正好就落在這 片區域
只有在這裏水才能以液態的形式 存在
不是以蒸氣－一太熱 或是冰塊一太冷的形式存在
而是在一個適宜的溫度下，正如 高地洛克斯所說的，
正好適合生命的存在
適居的綠色區域的地點
取決於這個星體的位置
熾熱的藍色的恆星，說明它 的綠色區域在更遠的地方
相較涼一點的紅色星體，說明 它更近了一些
銀河系的所有恆星都有一個 適居區域
但並不是所有的恆星都在那 個區域裏有行星存在
1995年，不存常的事件發生了
我收到了來自我同事的 保羅·巴特勒的電話
他說的是，喬夫，快來這
那一刻我永生難忘
我沉默著，保羅也沉默著， 我們都驚呆了
那兒，在電腦屏幕上
我準確無誤地看到了一個 行星的標誌
馬西首次發現了繞著另一顆 恆星旋轉的行星
但是事實上他不能明確地看見它
因為這個行星太小了也太暗了
任何一個圍繞著恆星旋轉的行星 都被寄主恆星熾熱的光芒掩蓋了
恆星的光芒是它的十億倍之多
因此，為了要探測行星，我們 往往從恆星入手
事實上，恆星在太空之中游移
因為它也受到來自繞著它旋轉
的行星或行星群引力的影響
單看恆星自身
我們可以探測到這個恆星是 否有行星
和這些行星離寄主恆星有多遠
到目前為止，天文學家已經發現了 超過400個行星
在銀河系里繞著恆星旋轉
但還沒有發現任何一個處在 適居區域中
其中一種非常靠近寄 主恆星旋轉的巨型行星
我們稱之為熱木星
因為這些類木星的行星 離恆星非常近
以致於受到來自寄主恆星的烘烤
發現的另一類行星也很奇怪
我們發現了一類繞長軌道運行的 行星
以橢圓形，拉長的軌道運行
但接下來這些行星 會繞離恆星越來越遠
它們自身也會變得非常寒冷
因此到目前為止， 我們所發現的行星
很難使我們能想像
上面能有生命存在
打開電源
外部就位
但所有這一切有可能將會改變
最近美國航空航天局發射了一個 強大的新式望遠鏡叫做開普勒望遠鏡
用來搜尋有可能圍繞著恆星在 適居區域繞軌運動的
類地球大小的行星
開普勒望遠鏡以最簡單的 形式運作
開普勒所做的僅僅是監控100,000 個恆星的亮度
並以相當精確的準度記錄下來
然後它根據行星阻擋恆星光線的強弱
判斷出與地球大小相近的行星
我們可以從地球上看見當
金星和水星阻擋了太陽時投射的影像
但是開普勒望遠鏡的任務要艱巨得多
這有點像用一個搜尋光線掃瞄時
通過觀察搜尋光線上的一個小暗點
你可以探測到落在
搜尋光線上的任何一粒微塵
從這個微小的暗點
我們可以測量出這個行星的大小
結合這個行星導致寄主恆星搖擺 的程度，
馬西可以計算出這個行星的密度
當然這是很了不起的
因為通過這些手段
我們能夠區分氣狀行星
很有可能不適合存在生命
和岩石狀行星——星體表面 很有可能有液態水的存在
天文學家不能肯定 開普勒究竟能發現多少行星
但是在浩大的銀河系中有 2000億顆恆星
這個幾率還是足以讓人振奮的
西斯·夏塔已經作出計算了
你知道，證據表明
很多恆星都有行星，大概一半的 恆星都有
而且 行星某種程度上就像是小貓咪
它們常常不是單個出現而是一雙
銀河系大約有數以萬億計的行星
一萬億個行星
這是一個無法想像的龐大數字
但是它們中又有多少有機會
處在能蘊育生命的區域呢？
我們可以想像把一個恆星的 適居區域擴大到
整個銀河系的適居區域
搜尋生命之旅
開始於搜尋適居區域
這個可以繁榮生命的安全港灣
近距離看，在中心地帶有大量的
X射線，高頻無線電波 甚至伽瑪射線
這些射線都能輕易摧毀任何 有希望成為新一輪進化起點的
脆弱的單細胞生命
中心地帶非常危險
那兒有一個超大型的黑洞存在
一旦接近了那玩意， 所有不好的事情都會發生
那兒也有的很多恆星
你知道的，許許多多的恆星聽起來 是個好事
但從另一方面來講，如果你周圍 有過多的恆星
這些恆星會逐漸震動我們太陽系的 所有的彗星
不斷地轟炸你
有了這些個轟炸，你只要去問問 恐龍就行了
對你來講並不總是好事
這個旋臂可以提供
星系中最安全的環境
但即便是這兒，也有可能危機四伏
如果你碰巧處在靠近超新星 附近的行星上
它的爆炸可以把你整個毀了
新的一輪生命可能會開始 但是你知道的
億萬年後，這一輪生命又將滅絕
所以這些地方有點像禁止入內區域 不會是人類的領地
當然，也不會是外星人的領地 如果它們真存在的話
我們銀河系外的太空是 一片更加安靜的地方
但是對命來說還是很難紮下根
在我們銀河系的邊緣地區
那兒沒有很多的重金屬元素
這些重金屬元素構成了我們身體
或是一切生命體的細胞
因此在我們銀河系的邊緣地帶
可能不會有構成 生命的關鍵基石
因此，我們之所以存在我們 所存在的地方並不是偶然
我們的地球，處在兩個旋臂之間
是個極好的適居位置
這兒已有數十億年沒有怎麼變動過了
因此生命得以有時間建立與發展演化
別的高等文明，如果存在的話
很有可能生活於類似的環境之中
免於受到來自星系的威脅
我們還沒有找到他們
但是，需要強調的是 我們的星系是個很大的地方
我們還沒能在別處發現生命的 存在
我們還沒有找到綠藻類層
我們還沒有在任何地方 發現死了的綠藻類層
雖說不是很有說服力，但是為 什麼是那樣？
然而，大約有1000顆恆星 已經被仔細的觀察過
是否有能蘊育智能生物的行星
因此，你知道，這有點像去非洲
尋找龐大的動物群 你知道，大象拉，長頸鹿拉之類的
當你到達非洲時
你看著你所探求的第一片土地時
那兒沒有任何大象存在 然後你就放棄了
好吧，我們不能放棄 我們這才剛剛開始
好吧，如果我們確實找到了生命
這很神奇，如果我們在 宇宙的別的地方找到了生命
我認為股票市場不會僅僅微微一震
但是我們人類將會知道 人類歷史上第一次
表明我們並不孤單
在那些星星之中我們還有著 親緣存在
我們的使命也許就成為 探索那些個星星
和它們交流
然後成為宇宙之國俱樂部的成員