■老誠

在美國，NASA向天文學家們披露了一則驚人消息：2008年“鳳凰”號探測器在火星著陸探測中，在火星不遠處發(fā)現(xiàn)一顆怪異的星體，根據(jù)照片上的顏色考證：它可能是天文界爭議已久的一種冷熱共棲星體。

美國“鳳凰”號火星探測器于美國東部時間2008年5月25日19時53分在火星北極成功著陸。按計劃，“鳳凰”號在火星上對火星星體與星域空間進行了為期90天的探測任務。關(guān)于這顆共生星體的照片顯示：ASD星體中心是一種低溫體，但是它的周圍有一層高溫星云層，其表面溫度非常高。

這是一種什么星體呢？為何一顆星體會容納如此超級溫差呢？天文學家經(jīng)過慎重研究與考證后認為：ASD星體是一顆名副其實的共生星體。

關(guān)于這種怪異星體的發(fā)現(xiàn)，最早是在20世紀30年代。當時，天文學家在觀測星空時發(fā)現(xiàn)了這種奇怪的天體。對它的光譜進行的分析表明，它既是“冷”的，只有3000℃左右；同時又是十分熱的。也就是說，冷熱共生在一個天體上。1941年，天文學界把它定名為“共生星（Symbiosis star，簡稱 SDS）”。SDS是一種同時兼有冷星光譜特征（低溫吸收線）和高溫發(fā)射星云光譜（高溫發(fā)射線）特征的特殊天體。

幾十年來，全球天文學家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了100多個這種怪星。許多天文學家為解開怪星之謎耗費了畢生精力。中國已故天文學家、前北京天文臺臺長程茂蘭早在20世紀四五十年代在法國就對共生星進行過多種觀測與研究，在國際上有一定影響。

共生星成了現(xiàn)代宇宙學界的一大奇謎，國際天文學家為此舉行了多次討論會議。在1981年的第一次國際“共生星現(xiàn)象”討論會上，人們只是交流了共生星的光譜和光度特征的觀測結(jié)果，從理論上探討了共生星現(xiàn)象的物理過程和演化問題。

到了1987年舉行的第二次國際“共生星現(xiàn)象”討論會上，科學家們進行了多方面的成果公布與討論，表明怪星之謎的許多方面雖然已為人類所認識，但它的謎底仍未完全揭開。

近些年，天文學家用可見光波段對冷星光譜進行的高精度視向速度測量證明，不少共生星的冷星有環(huán)繞它和熱星的公共質(zhì)心運行的軌道運動，這有利于說明共生星是雙星。人們還通過具有較高空間分辨率的射電波段進行探測，查明了許多共生星的星云包層結(jié)構(gòu)圖，并認為有些共生星上存在“雙極流”現(xiàn)象。

最初，一些天文學家提出了“單星”說。認為這種共生星的中心是一個屬于紅巨星之類的冷星，周圍有一層高溫星云包層。紅巨星是一種處于比較晚期的恒星，它的密度很小，而體積比太陽大得多，表面溫度只有2000℃～3000℃。可是星云包層的高溫從何而來呢？人們卻無法解釋。

有些專家則指出：太陽表面溫度只有6000℃，而它周圍的包層——日冕的溫度卻達到百萬攝氏度以上。能不能用它來解釋共生星現(xiàn)象呢？日冕的物質(zhì)非常稀薄，完全不同于共生星的星云包層，因此，太陽算不上是共生星，也不能用來解釋共生星之謎。

有的天文學家對共生星現(xiàn)象提出了這樣一種理論模型。共生星中的低溫巨星或超巨星體積不斷膨脹。其物質(zhì)不斷外逸，并被鄰近的高溫矮星吸積，形成一個巨大的圓盤，即所謂的“吸積盤”。吸積過程中產(chǎn)生強烈的沖擊波和高溫。由于它們距離我們太遠，我們區(qū)分不出它們是兩個恒星，而看起來像熱星云包在一個冷星的外圍。

其實，有的共生星屬于類新星。類新星是一種經(jīng)常爆發(fā)的恒星。所謂爆發(fā)是指恒星由于某種突然發(fā)生的十分激烈的物理過程而導致能量大量釋放和星的亮度驟增許多倍的現(xiàn)象。仙女座Z型星是這類星中比較典型的。這是由一個冷的巨星和一個熱的矮星組成的雙星系統(tǒng)，經(jīng)常爆發(fā)，爆發(fā)時亮度可增大數(shù)十倍；它具有低溫吸收線和高溫發(fā)射線并存的典型的共生星光譜特征。

在眾說紛紜的“共生星理論”中，也有人提出了“雙星”說，其代表是哈佛大學天文學家亞瑟與西班牙科學家保羅。他們認為：共生星是由一個冷的紅巨星和一個熱的矮星（密度大而體積相對較小的恒星）組成的雙星；但是，當時光學觀測所能達到的分辨率不算太高，其他觀測手段尚未發(fā)展起來，人們通過光學觀測和紅移測量測不出雙星繞共同質(zhì)心旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。而這是確定是否為雙星的最基本特征之一。

但是雙星說并未能最后確立自己的陣地，有天文學家明確反對雙星說。

這其中一個重要原因是，迄今為止未能觀測到共生星中的熱星。科學家只不過是根據(jù)激發(fā)星云所屬的高溫間接推論熱星的存在，從理論上判斷它是表面溫度高達幾十萬攝氏度的矮星，許多天文學家都認為，對熱星本質(zhì)的探索，應當是今后共生星研究的重點方向之一。

此外，他們認為，今后還要加強對其軌道的測量，進一步收集關(guān)于冷星的資料，以探討其穩(wěn)定性。

現(xiàn)在，大多數(shù)天文學家都認為，共生星可能是由一個低溫的紅巨星或紅超巨星和一個具有極高溫度的看不見的極小的熱星以及環(huán)繞在它們周圍的公共熱星云包層組成。它是一種處于恒星演化晚期階段的天體。

天文學家們指出，對共生星亮度變化的監(jiān)視有重要意義。通過不間斷的監(jiān)視可以了解其變化的周期性，從而有助于揭開共生星之謎。但是共生星的變化周期有的達到幾百天，專業(yè)天文工作者不可能連續(xù)幾百天盯住這些共生星。因此，他們特別希望天文愛好者能共同監(jiān)視。

揭開共生星之謎，對恒星物理和恒星演化的研究都有重要意義。但要徹底揭開這個天體之謎，無疑還需要付出許多艱苦的努力。