两星绕转目击回忆录(附讨论)
于丁羽
有一天晚上,我在户外,抬头看见满天星星,密密麻麻的。这时,有一颗星星突然移动起来,并逐渐加快。当它移到另一颗星星的一侧时,这两颗星星顺势互相环绕,各绕了半周,移过来的那颗绕到了另一侧。然后,原来不动的那颗仍然不动,移过来的那颗又顺势返回去了,并逐渐减慢,最后停在它起动的位置附近。
两星的起始距离约为月面直径,走过这段距离所用的时间约为5秒,做加速直线运动。互相环绕的距离约为月面直径的五分之一,环绕半周所用的时间约为1秒,做均速圆周运动。返回的最后距离约为月面直径,返回所用的时间约为5秒,返回方向与靠近方向相反,做减速直线运动。最终停在它起动的位置附近,就再也不动了,很长时间两颗星星都不动了。
该天文现象发生的时间大约是1967年,12月份,某一天晚上8点左右。观测地点在长春市郊区。该双星在天空中的位置为正东方向,距天顶约20度。绕转时两星在同一条旋扫直径的两端,各转了180度,画出的两段弧几乎组成正圆。绕转之前移动方向为自北向南,沿圆周的切线运动。绕转之后移动方向为自南向北,也是沿圆周的切线运动。这两颗星的亮度相等,不是很亮,但肉眼可清楚看见。整个运动过程及其后很长时间,亮度都没有变化。
由于当时对此天文现象认识不足,没有刻意记录准确的时间,也没有测量天区及认定星座,拖延的时间太久,以至失去了应有的学术价值。这两颗星现在还在天上挂着,天气晴朗时,肉眼仍能看到,只是笔者已认不准是哪两颗了。任何现象都会留下蛛丝马迹,有兴趣的朋友可以根据本文提供的线索跟踪观测,最终一定会把这两颗星找到的。即使偏心率越大,周期越长,也总会有个周期吧。如果能对下次绕转做出预报,让大家都能目睹这一奇观,不失为爱好者的一件幸事。
附:
我们知道,月球的直径是3480公里,月球到地球的距离是384000公里。根据亮度,我们可以假定,绕转的双星距离我们300光年。由于光是直线传播的,根据相似形对应边成比例的公式,我们可以计算出,绕转时两星的距离为0.54光年,两星的线速度为光速的2700万倍。
我们还可以进一步假定,这两颗星的质量相同,都是太阳质量的1.5倍,即都是297万亿亿亿公斤。利用万有引力和向心力的公式,我们可以计算出,绕转所需的向心力为万有引力的3400亿亿亿倍。这说明该向心力不可能是由万有引力提供的。我们知道,宇宙中只有万有引力和电磁力这两种长程力。那麽,这个向心力就只能是由电磁力提供的了。也就是说,这两颗星带有相反的电荷,因而会产生静电引力。假定两星所带的电荷数量相等,根据库仑定律,我们可以计算出,在两星中平均每19100个原子单位质量,就必须带有一个电子电荷,所产生的静电引力才能够提供足够的向心力。也就是说,平均在19100个中子当中,要夹带一个过剩质子或电子(反质子)。
如果是普通恒星,带这麽多电荷是不可能稳定存在的。它会由于电荷的斥力而爆炸分散开的。因为这个斥力也会比万有引力大3400亿亿亿倍(忽略电荷的趋肤效应)。但是,如果是两颗中子星,我们可以把它想象成是两个巨大的原子核。在原子核中,核力要比电磁力大137倍。这种短程力能使原子核保持稳定,当然也能使带电中子星保持稳定。
至于中子星上的电荷是怎样聚积起来的,特别是负电荷,这相当于带负电的原子核(反物质),这个问题也许是上帝安排的吧。
以上只是笔者的个人浅见,欢迎各位朋友发表高论。
2004年10月