作者：《探索天下》编委会
出版社：石油工业出版社
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探索天下：穿越宇宙苍穹试读：
前言
远古时代，人们对宇宙结构的认识处于十分幼稚的状态，他们通常按照自己的生活环境对宇宙的构造做出推测。在中国西周时期，生活在华夏大地上的人们提出早期盖天说，认为天穹像一口锅，倒扣在平坦的大地上；后来又发展为后期盖天说，认为大地的形状也是拱形的。古巴比伦人认为，天和地都是拱形的，大地被海洋所环绕，而其中央则是高山。古埃及人把宇宙想象成以天为盒盖、大地为盒底的大盒子，大地的中央则是尼罗河。古印度人想象圆盘形的大地负在几只大象上，而大象则站在巨大的龟背上。古希腊的泰勒斯认为，大地是浮在水面上的巨大圆盘，上面笼罩着拱形的天穹。
宇宙有多大？它是如何诞生的？宇宙多少岁了？……这些问题即使在今天也难以回答。中国古代伟大的诗人屈原在他的《天问》中就曾提出过类似的问题，这充分显示了古代人对宇宙的思索。从哥白尼的《日心说》到麦哲伦完成环球航行，人们对宇宙的认识已经向前跨了一大步。当“日心说”被提出后，人们才恍然大悟：原来地球之外的空间如此之大，地球只不过是宇宙中的沧海一粟。宇宙之大，无奇不有。人类今天探索到的宇宙信息只不过是冰山一角，一些新的宇宙理论在不断地被提出，正等着我们去挑战、去证实，以揭开宇宙更多的奥秘。
本书通过新颖的版式、翔实的文字、精美的图片，以及丰富的天文知识，用娓娓道来的方式，为读者呈现一个精彩纷呈的宇宙世界。书中内容精彩而神秘，宇宙资料丰富而翔实，图片精美而别致，使读者在享受阅读快感、获取知识的同时，充分拓宽思维空间、激发想象力，为读者竭尽全力打造一个舒适、愉悦的阅读空间。
让我们一起踏上神秘的宇宙探索之路，共同去寻找那迷人的外太空。宇宙的兴衰演变——神秘的宇宙●宇宙： 一切空间、时间、物质和能量构成的统一体。宇宙档案当人类第一次把目光投向天空时，就有想知道这浩瀚无垠的天空和那闪闪发光的星星是怎样产生的想法。于是，往往会提出一些问题：宇宙是什么时候诞生的？宇宙是永远不变的吗？等等。今天，虽然科学技术已经有了重大进步，但关于宇宙的成因，仍处在假说阶段。宇宙的未来会是什么样子，又将会有怎样的命运，这还有待我们去探索和发现……宇宙起源
毋庸置疑，我们每个人都曾想过这样的问题：我们生活的丰富多彩的宇宙，是怎么形成的？真是如神话中传说的那样是上帝给我们创造的，还是有一定的科学原理呢？就像被公认的“宇宙大爆炸”那样，宇宙是爆炸“炸”出来的吗？宇宙最初只是一个大火球吗？
千百年来，人类一直在探寻宇宙的起源。即使现在的科学技术已经有了重大的进步，但关于宇宙的成因仍处于假说阶段。英国天文学家霍伊尔等人提出了关于宇宙诞生的“宇宙永恒”假说；法国天文学家沃库勒等人提出了“宇宙层次”假说。不过，最值得关注的则是1999年9月印度天文学家纳尔利卡等人提出的一种新的宇宙起源理论——“亚稳状态宇宙论”。该理论认为，宇宙在最初的时候是一个被称为“创物场”的巨大能量库，在这个能量库中，不断地发生爆炸，逐渐形成了锥形。此后，宇宙空间又接连不断地发生小规模爆炸，导致局部空间膨胀，最后便造成整个宇宙的膨胀。电脑模拟的大爆炸设想图“宇宙永恒”假说认为，宇宙是恒定不变的。自从开天辟地以来，宇宙的星体与星体的密度和它们的空间运动都处在稳定的状态。然而，根据对宇宙的观测发现，宇宙正在膨胀着，很多星体不断在死亡和诞生，而不是处在稳定的状态，因此该假说很快被否定。“宇宙层次”假说认为，宇宙的结构是分层次的，恒星是一个层次，恒星集合组成星系是一个层次，许多星系结合在一起组合成星系团是一个层次，一些星系团组成超星系团又是一个层次。然而，“宇宙层次”假说并没有说明恒星、星系、星系团、超星系团的起源是什么，宇宙的起源又是什么，这种假说最终因为缺乏依据而难以立足。“宇宙大爆炸”这一假说是由美国著名天体物理学家加莫夫和弗里德曼提出来的。他们认为，大约在200亿年前，构成我们今天所看到的天体物质，都集中在一起，并且是一个高密度、高温度的原始火球。后来，火球发生大爆炸时物质飞散到四面八方，而质子和中子在爆炸发生两秒钟后产生。大约一万年后，产生了氢原子和氦原子。在这期间，散落在空间的物质开始了局部的结合，凝聚并形成了星云和恒星。在星云的发展过程中，大部分物质凝聚成了星体，另外一部分物质成了星际介质，直到最后宇宙逐渐趋于稳定。这一假说是流传最广并被科学家普遍接受的关于宇宙诞生的假说。
关于宇宙的假说有很多。由于缺乏一定的科学依据，它们并不能完全解释宇宙诞生的过程。宇宙的形成
多种假说和研究表明：宇宙是由200亿年前的大爆炸而产生，也是现代宇宙系中最有影响的一种学说，又被称为大爆炸宇宙学。
宇宙大爆炸的学说认为，我们的宇宙曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里，宇宙体系并不是静止的，而是在不断地膨胀，使物质密度从密到稀地演化。这一从热到冷、从密到稀的过程如同一次规模巨大的爆发。根据大爆炸宇宙学的观点，大爆炸的整个过程是：在宇宙的早期，温度大约在100亿度以上。物质密度也相当大，整个宇宙体系达到平衡。宇宙间只有中子、质子、电子、光子和中微子等一些基本粒子形态的物质。但是因为整个体系在不断膨胀，结果温度很快下降。当温度降到10亿度左右时，中子开始失去自由存在的条件，它要么发生衰变，要么与质子结合成重氢、氦等元素。而当温度降到几千度时，辐射减退，宇宙间的主要气态物质逐渐凝聚成气云，再进一步形成各种各样的恒星体系，成为今天我们看到的宇宙。宇宙的成长2006年7月31日，哈勃望远镜观测到宇宙的爆炸现象，壮如烟花。
当然，任何生命都在不断地演化和成长，可是没有人知道大爆炸时具体发生了什么。但科学家相信，起初的宇宙中空无一物，甚至没有空间和时间，但不久就出现了一个小光点，它的温度极高。在大爆炸最初的一刻，宇宙中的所有事物，所有星系中的物质和能量，都被包含在这个比一个原子还小的区域里。这个小火球就是全部的空间，时间就从这里开始。从一个小光点迅速成长，时间不断流逝，空间也不断膨胀。在大爆炸后的百万分之一秒，宇宙已膨胀到了比太阳系还大8倍。在大爆炸后38万年，宇宙已经膨胀到银河系的大小，温度从华氏数十亿度冷却到了几千度。在大爆炸后的90亿年，生命所需的所有元素都出现了。宇宙已经发展成了一个拥有数十亿个星系和无数恒星的浩瀚复杂的空间。在银河系的一个寂静的角落，一大团尘埃和气体开始聚集。达到临界质量时它们便开始猛烈燃烧，于是一颗恒星诞生了，它就是我们地球的恒星——太阳。2008年，哈勃望远镜拍摄的浩瀚宇宙的面目。
尘埃和气体在新恒星的轨道上形成漩涡状的圆盘。在重力的牵引下，这个环状结构中的尘埃和气体开始碰撞，尘埃和气体团越来越大，于是行星诞生了，而地球就是这些行星中的一颗。宇宙的大小
如果宇宙真的有中心的话，我们至少要知道宇宙的范围有多大。地球作为一个球体，其半径是自大爆炸以来，开始向外迅速膨胀光所通过的空间。从整体上看，宇宙很可能比这个可见的宇宙大得多。就测定所能提供的东西来说，天文学家们显然并不知道，至少不是确切地知道大爆炸是何时发生的。他们只是非常笼统地说，大爆炸可能发生在100亿年前，也可能发生在200亿年前，或者是发生在100亿年前到200亿年前之间的某个时刻。
从哲学的观点看，人们认为宇宙是无始无终、无边无际的。从最新的观测资料看，人们已观测到的离我们最远的星系是130亿光年。也就是说，如果有一束光以每秒30万千米的速度从该星系发出，那么要经过130亿年才能到达地球。这130亿光年的距离便是我们今天所知道的宇宙的范围。再说得明确一些，就是我们今天所知道的宇宙范围，是一个以地球为中心，以130亿光年的距离为半径的球形空间。当然，地球并不真的是什么宇宙的中心，宇宙也未必是一个球体，在这个以130亿光年为半径的球形空间里，目前已被人们发现和观测到的星系大约有1250亿个，而每个星系又拥有像太阳这样的恒星几百到几万亿颗。
美国蒙大拿州立大学物理学家成立的一个研究小组经过研究发现，在宇宙大爆炸之后，通过残留的背景微波辐射中的波纹和哈勃定律测量宇宙两头相距至少780亿光年。
直到现在还是没有出现一个多数人认可的宇宙大小的答案，而完全依靠偶然灵光闪现想出来的宇宙模型，并不能提供足够的科学依据。各界科学家们研究至少确定了宇宙尺寸的下限，但没有排除宇宙无限大的可能。
有科学家曾推测宇宙像一个足球，直径约600亿光年。其他一些理论则认为宇宙事实上没有那么大，由于它自己缠绕着自己，所以很难确定边界。而另一些说法则认为宇宙是无穷无尽远的。如果非得给宇宙定义一个大小，人类只能通过使用高端探测器来分析宇宙大爆炸之后宇宙产生的背景，用微波辐射来探测宇宙形成最初期产生的微波辐射。
如果宇宙较小，同一来源的光线将可以从不同方向到达同一个位置。该研究小组计算认为，这将产生辐射的不规则性的热点和冷点。然而研究小组没有发现背景微波辐射中的冷点和热点。科学家由此推测，宇宙比我们的设备所能观测到的范围要大，直径至少780亿光年。宇宙还可能更大，他们希望通过进一步的研究，修正自己的计算，宇宙的最小尺寸可能增大到900亿光年。宇宙的颜色
宇宙到底是什么颜色的呢？各界人士众说纷纭，而宇宙的颜色更是神秘莫测。有人曾大胆地调侃说：解决这个问题的最好办法就是跳出宇宙，看一看它到底是什么颜色。但这永远无法做到。所以，宇宙的颜色还是得靠科学一点一点的来分析。
人类的双眼是通过可见光来鉴别物体的颜色的。太阳发出的可见光为综合颜色的光，根据波长的不同，可分解成红橙黄绿青蓝紫等颜色的光。而整个宇宙的可见光光谱，应该是所有星系光谱的综合，星系的可见光光谱就是所有恒星的可见光光谱的综合。那么，宇宙的颜色应该是白色。但是我们知道，恒星可见光的颜色随着年龄和温度而有所变化，因此宇宙的颜色也就不会是白色。
美国的卡尔·格莱兹布鲁克等两名天文学家通过对20万个星系光谱的观察和研究，最终推断其为浅棕色。如果这是正确的话，那么宇宙也是这个颜色。当然，宇宙随着年龄的变化，它的颜色也会有所变化，就像植物果实变成熟的过程一样。宇宙颜色的演变
17世纪时，“奥伯斯佯谬”曾提出：如果宇宙是无限的并具有无数均匀分布的恒星，且恒星应该无处不在，那么夜空就应该像白昼一样光明。迄今为止还没有人能对此作出真正完美的答案。奥伯斯的解释说：在过去某些时候，并不是所有的恒星都是发光的，直到某一天它们才突然被点亮。那么，天空呈现的颜色就是我们人类所观察到的。经过研究，这个结论是完全错误的，但是又没有绝对确实的依据。
近几年，美国国家航空航天局（NASA）的研究认为，宇宙颜色其实是和拿铁咖啡很相似的米黄色。科学家甚至将这种特殊的颜色冠之为“宇宙拿铁色”。但也不排除各种色彩的光混合在一起，我们的宇宙便呈现出了米黄色。
美国国家航空航天局（NASA）认为，在长达60亿年的时光里，宇宙的颜色从最初的蓝色渐渐变成了红色，又逐渐变成浅绿松石色，直到现在变成了如同日落时分的米黄色。约翰·霍普金斯大学的伊万·鲍德里博士也表示过：“我们发现宇宙的颜色正往白色发展，当然，我们身处的宇宙一般会在淡淡的粉红、奶油色和轻柔的绿松石色之间变化，这主要是因为个人眼睛适应度的不同，才会看到不一样的颜色。”神奇的宇宙色彩
所以，当时科学家格拉兹布鲁克和鲍德里认为宇宙是绿色的并不是孤立的，因为宇宙本身就充满视觉颜色。我们以典型的恒星太阳为例，如果我们问：太阳是什么颜色？人们通常会说：柠檬色。但如果问国际空间站的宇航员，他们会坚持认为，太阳就像雪一样白。正确答案让相信眼见为实、生活在地球上的人们大吃一惊：宇航员们的观点是正确的！因为地球的大气层散射了太阳光的一些蓝色成分，于是天空呈现出天蓝色。白色的太阳减去蓝色，剩余的颜色混合便表现为橙黄色。但即使是空间站的宇航员们也未感知到真实的太阳颜色。白色只是人的视网膜对组成彩虹的各种颜色的刺激所产生的反应。
让我们将太阳是什么颜色的争论搁在一边，来讨论另一个问题：在组成太阳光的所有颜色中，哪种光最强？对玻璃棱镜折射光的光谱以及彩虹的分析就清楚地给出了答案：最亮的颜色是绿色。因为绿色是太阳能量输出最强的波段。太阳的峰值是在绿色波段。实际上，宇宙的光线来自众多的“银河系”，而银河系又是由众多的“太阳”组成。毫无疑问，约翰·霍普斯金天文台的科学家就是由此得出结论：宇宙是绿色的。他们的失误在于，当大量的绿色和其他各种颜色混合时，他们忽略了人的视觉对这种混合颜色的反应。
在夜晚，那些均匀反射或发射混合颜色的物体（如月亮和织女星）看起来几乎都是纯白色的。其实在夜间，太空中白色的星体并非只有一种色彩，而是以一种颜色为主的混合色。这种占统治地位的颜色不是绿色，而是红色。6月份的夜晚，位于天空东南方低处的火星呈现出红橙色。火星表面类似铁锈的氧化铁吸收了太阳大多数颜色的光线，而优先反射光谱中的橙黄色。夜空中最南边较显眼的大火星与火星的颜色相匹配，它的希腊文名称的意思是“火星的对手”。
不过大火星的橙色却有不同的起因。就像一块加热的铁，在它变成炽热的白色之前，会呈现橙色。大火星距太阳420光年，是一颗相对较冷的恒星。它发出的红色光线比其他颜色要多，还受到高挂夜空的大角星的橙黄色光线的照射。恒星绝不会呈现为绿色，最热的恒星展现的是模糊的蓝色，最冷的恒星表现为鲜红色。不过，有时候我们也会在天空中见到绿色。宇宙的原形宇宙学家们一直期盼着由一只南极探测气球收集到的有关宇宙边缘的数据。终于，在《自然》杂志上发表了一幅图，该图给出目前为止最详细的原始宇宙观测结果，揭示出大爆炸后不久宇宙的形状和物质的分布情况这些数据支持当前流行的观点，即宇宙是“扁平”的，但也对有关早期宇宙的另一重要假说提出了质疑。
宇宙究竟是什么形状？科学家一直在进行着深入的研究。他们觉得它应该是一个各方向都完美对称的球形。但是，意大利费拉拉大学的天文学家经过对美国国家航空航天局（NASA）“威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）”最近3年的探测数据进行分析后认为：已知的宇宙在一个轴向上是不对称的，更像一个椭球形的“蛋”。
2001年威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）发射，它主要用于探测宇宙微波背景辐射的异常。天文学家说，该探测器获得的数据表明，在一块有限的空间内，宇宙确实显示出各向同性；但如果把范围扩大到整个可观察空间，那么宇宙的微波背景辐射在横向和纵向上是不一致的。这表明，宇宙在横向上是对称的圆形，而在纵向上是有一定偏心率的椭圆，因此，它的形状是一个类似鸡蛋的椭球形。
天文学家认为，宇宙在纵向上的偏心率可能达到1%的量级，这样就可以解释微波背景辐射的不对称。可是这一结论却引起了其他学者的争议。威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）项目数据分析负责人、天体物理学家加里·欣肖根据宇宙膨胀的模型推算得出宇宙是一个完美的球形，微波背景辐射的各向异性在球形宇宙中仍有10%的发生可能。
美国科学家曾设想过无数种宇宙可能的形状以及宇宙到底有没有边界的问题。科学家指出，宇宙可能有点像足球的形状，并且绝对是有限的。一个无限、开放的宇宙应该有无限数量的物质；而有限数量的物质造就的应该是一个有限的、封闭的宇宙。从事该项研究的科学家表示，宇宙类似一个12面体，其几何形状类似于足球的表面。如果飞机从这个12面体的任何一个面上出发沿直线前进都会发现最终又回到了原点，当然这需要很漫长的时间。如果这个理论是正确的，那么光线的路径应该与上述飞机的路径类似。那么，既然根据这个模型，宇宙是有限的、封闭的，那么宇宙之外是什么样呢？研究人员解释，宇宙是有限的，但没有边界。这就是说，没有宇宙之外的说法；即使有，也仅仅存在于人的想象中，天文学家永远无法看到这部分的景象。据美国国家航空航天局（NASA）威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）发回的数据表明，宇宙也许并不像我们以前认为的那样是无限的，它的形状可能和足球很相似。该探测器观测到了宇宙在年满38万岁时的情景，当时的宇宙充满了因“大爆炸”导致的辐射，即宇宙微波。科学家分析发现，在当时宇宙微波环境中存在着起伏的波动，犹如大海中的波浪。这些波浪是早期宇宙中小结块的残留物。据称，正是这些小结块致使宇宙出现了恒星和星系。如果宇宙是无限的，那么它应包含有大大小小的波浪，然而该探测器并没有观测到任何巨大的波浪。这表明，宇宙是有限的，只是受限于某些原因，我们还是没有找到。
英国《自然》杂志记载：美国纽约数学家杰弗里·维克斯领导的研究小组研究认为，宇宙是一个庞加莱12面体，这是对观测现象给予的最合理的解释。这样的宇宙模型同威尔金森微波各向异性探测器（WMAP）获得的数据十分吻合。
英国剑桥大学天文学家詹娜·莱文认为：宇宙呈12面体是“一个很好的解释方式”，但其他几何形状也能在微波的环境中产生类似的模型。研究人员在美国俄亥俄州克利夫兰市召开的宇宙学大会上宣布最新发现。宇宙不仅呈12面体球形，而且也许比我们想象中的要小。1Α型超新星
如此庞大浩瀚的宇宙，到底是“球”形还是“蛋”形，亦或是其他形状都是我们无法想象的，也是人类科学界一时难以证实的，宇宙的形状或是多变或是稳定将是人类未来的谜题！宇宙的未来
天体物理学家普密特也曾以1A型超新星作为假设来测量并演示宇宙的生命。测量最终发现：宇宙不会停止膨胀，相反正在解体。他说：“大约在1千亿年后，所有的星系都会瓦解，宇宙的结局是一切都会陷入停顿，并崩坠成针尖大小的超密物质。”1A型超新星很像制造重元素的超新星，它爆炸的亮度与宇宙大爆炸的恒星是相同的，因为它们形成的过程都一样。两颗恒星在重力的作用下互相绕行，通过这两颗恒星互相绕行演变，推测宇宙的未来。其中一颗是缩小的高密度恒星，发出高热和白光，它就是白矮星；另一颗恒星则膨胀成庞然大物，它就是红巨星。
美国凯斯西储大学劳伦斯·克劳斯教授也表示，宇宙的膨胀速度不断增加，直到一切都分崩离析开始收缩，大约在1千亿年后，所有的星系都会瓦解。宇宙中将只剩下孤立的恒星，这些恒星的能量也即将用尽。有些恒星会变成白矮星或褐矮星，有些会塌缩成中子星或黑洞。数千万亿年之后，就连黑洞也会消失。所有的物质都会分解成最基本的成分。原子也会分解。最后，连构成原子的质子也会发生衰变。宇宙的未来很可能非常凄凉，成为寒冷、黑暗和空虚的地方。随着宇宙的不断膨胀，星系也开始互相远离。太空会变成一片空虚、死一般寂静。我们的星系团将以超越光速的速度远离我们，并消失在黑暗中。
英国的一些量子科学家大胆的推出一种新的理论，他们认为人类的探测行为会影响甚至改变宇宙的暗能量的量子状态，太过近距离地观测宇宙的行为可能将它送向毁灭之路！根据一项被称之为“量子芝诺效应”的定律，无论何时在量子水平上对物体进行观察和测量，我们都会将它的“衰变之钟”拨到零点。物理学家克劳斯和登特都认为，对暗能量影响的观测可能开启了宇宙的“衰变之钟”。
1998年，天文学家对爆炸的恒星放射的光线进行了测量，并提供了有关暗能量的第一个观测证据。虽然现在尚不能揭开暗能量的神秘面纱，但是可断定它应该存在于宇宙的真空间中。
从上述理论与推测来说，宇宙只要持续膨胀各星系及大黑洞存在，并且做旋转运动，技术高度发达的人类或地外文明总有办法从那儿汲取能量并继续生存下去；而一旦发生大暴缩，似乎一切都在劫难逃。现在，宇宙无论是膨胀还是收缩，都只是科学的假设、推断和预测。未来的宇宙是否真的会走向终结，成为一片黑暗，仍然没有一个可靠的理论和依据。宇宙的六大奥秘1．宇宙存在“回声”
宇宙微波背景辐射则是从宇宙大爆炸开始便一直存在于宇宙空间中的“回声”。并且，这些充满神秘色彩的辐射背景值作为宇宙大爆炸的遗迹，一直被天文学家所研究。欧洲空间局的普朗克卫星计划对全天进行一个精确的扫描，通过探测微波背景辐射值来探索宇宙开端的新线索，这将帮助科学家获得有史以来最精确的宇宙微波背景分布。科学家们希望从这些观测产生的数据中，找到解决一些天文界争论问题的答案。2．宇宙充满暗能量
宇宙中存在着很多我们看不到的东西。天文学家们研究得出：目前所能观测到的星系、恒星以及行星等只占宇宙总物质的4%。而剩下96%的物质却是无法看到的。这些看不到难以捉摸的物质，被称为暗物质和暗能量，虽然它们还没有被直接探测到，但是天文学家在研究引力影响效应时，可以推测出它们的存在。3．宇宙是平坦的
天文学家认为：宇宙的形状是无数个星系以及暗物质引力共同作用的结果，同时也反映了宇宙中密度的基本问题，在引力作用下的加速膨胀效应最终决定了宇宙的性质。如果宇宙的密度超过了某一临界值，那么宇宙就是封闭的、是类似于一个球体的表面。同时也反映出宇宙并不是无限的，但是也没有濒临结束。
在这种情况下，宇宙最终会停止膨胀，并开始在自身引力主导下发生崩溃，该理论被称为“宇宙大崩塌”终结论。同理，如果宇宙的密度小于临界密度，那么宇宙的形状就是“开放”的。所以这个理论所推导出的结论：宇宙没有边界，并会按目前的趋势继续膨胀下去。
然而，宇宙的密度刚好等于临界密度，那么宇宙的几何形状就是一个“扁平状”的平面，犹如一张纸。这种状态下的宇宙模型显示：宇宙同样没有边界，并且会永远膨胀下去，但是膨胀的速度会无限趋向于零，并且对应着无限长的时间。最新的测量结果表明，宇宙是平坦的。4．宇宙加速膨胀
美国国家航空航天局（NASA）与欧洲航天局（ESA）合作使用哈勃空间望远镜对宇宙中的各类星系进行了观测，他们认为神秘的暗能量不仅能推动宇宙的膨胀，而且还能进一步增大膨胀速度。
宇宙加速膨胀的事实也验证了爱因斯坦的广义相对论。最近，科学家们通过使用爱因斯坦相对论体系内的宇宙常数，解释暗能量主导下的宇宙是如何抵消引力而导致宇宙加速膨胀的进程。美国加州大学伯克利分校天体物理学家萨尔·波尔马特、美国／澳大利亚物理学家布莱恩·施密特、美国科学家亚当·里斯，这三位科学家因此荣获2011年度诺贝尔物理学奖，他们于1998年发现宇宙存在加速膨胀的现象。5．宇宙越来越大
在20世纪20年代，天文学家埃德温哈勃观测得出：宇宙并不是一成不变的，而是在不断扩大之中。但是，部分天文学家认为宇宙膨胀的结论并不正确，因为星系之间强大的引力或者宇宙物质之间相互吸引的作用会减缓这种趋势，甚至还能将膨胀的宇宙重新“拉”小。1998年，哈勃太空望远镜观测了处于宇宙遥远空间的超新星，发现了一个更加惊人的事实：在很久以前，宇宙膨胀的速度比现在更慢。这就是说，现在的宇宙不仅处于膨胀状态，而且还是加速膨胀。
这个惊人的发现同时也预示了在宇宙中还存在着一种神秘的力量，这被天文学家称为暗能量，该能量则是推动宇宙加速膨胀的主要因素。虽然我们目前已经知道暗能量是一种神奇的宇宙力量，导致了宇宙加速膨胀，但是我们对其仍然不甚了解。这成为了科学界一大谜团。6．宇宙之外可能还存在着更多的宇宙
天文学家认为我们的宇宙只是无数个宇宙中的一个，于是引出了一个被称为“多元宇宙”的理论。根据这个理论的进一步推导，我们的宇宙来自于大爆炸，并在此之后出现不同区域存在不同膨胀速率的现象。其结果直接导致了“泡沫宇宙论”的兴起，在每个泡沫宇宙中都拥有各自的物理规律，并存在着与其他宇宙截然不同的特性。
但是，“多元宇宙论”的观点是颇有争议的。最初，该理论的概念是科学家虚构出来的，直到在对宇宙微波背景辐射的研究过程中，科学家找到了能适用于该理论的物理标记，而宇宙微波背景辐射则是在宇宙大爆炸之后一直遗留在宇宙空间中的。此外，科学家希望能观测到泡沫宇宙之间发生碰撞的迹象，但是都没有任何确凿的证据。美丽的银河系——走进银河系●银河系： 太阳系所在的恒星系统。宇宙档案银河系是太阳系的家园，这个璀璨的星系为人类提供了认识星系形成的最佳机会。当我们仰望星空的时候，总会看到天空上横跨深邃星空的“银河”，那轻纱曼妙的银河常常让人们联想到牛郎和织女的凄美爱情。然而，银河系的起源和形成犹如黑色的夜空一样神秘又暗藏玄机，人们不禁会问银河到底是什么？它又是如何形成的呢？关于银河系
关于银河系诞生的传说，中西方有着不同的版本。我国神话传说女娲创造了三界之后，天界的仙女因公来到人间，七仙女织女却与人间的牛郎相爱，可是这段爱情并不被认可。不久，织女被王母娘娘强行带回了天界。痴情郎牛郎为了寻找织女几次上天界，王母娘娘为了阻止他们相见，便用头上的发簪划下了我们今天所谓的“银河”，并允许他们每年农历七月七日在鹊桥相会。而希腊神话传说是赫拉被骗去喂养她丈夫宙斯的私生子，当她发现受骗时便将孩子推到一边，结果不小心将奶水喷洒出来，于是形成了银河。
每当夏夜仰头暸望，那高悬着的银河仿佛一条来自天上的河流。我国的古代称之为天河、河汉，闪闪的河汉引发世人无限的遐想，但世人却一直难见其真面目。17世纪，伽利略首先用望远镜观察了银河，他发现银河是一个恒星密集的区域。接着，英国人赖特提出了“银河系”的猜想，而且还描绘出了银河系的形状，他猜测银河系像个透镜，连同太阳系在内的众星体都位于其中。
18世纪，英国天文学家赫歇尔父子对赖特的猜想进行了验证。他们发现银河系中心处恒星很多，而离中心越远恒星越少。他们的观测表明，银河系的确是一个恒星体系，并且在有限的范围之内。他们猜测银河系直径约为8000光年，厚约1500光年，并且其中存在着3亿颗恒星，整个形状像只巨大的飞碟。1915年，美国天文学家卡普利研究了许多球状星团的变星，发现太阳并不在银河系中心。20世纪80年代，人们测得的数据表明，银河系的质量相当于2000亿个太阳的质量，直径10万光年，厚2000光年，太阳距银河系中心2.5万光年。银河系的核心
银河系的核心在人马座方向，这里是恒星特别密集的区域。银河系中心核球的红外线和射电波信号很强，人们便推测它可能是质量极大的白矮星群。1971年，英国天文学家探测认为，核球中心部有一个大质量的致密核或许还是一个黑洞，其质量约为太阳质量的100万倍。20世纪80年代，美国天文学家探测到银河系中心的射电源，并证明银河系中心可能是一个黑洞。
银河系的中心也就是银河系的自转轴与银道面的交点。它的核心在人马座方向，除作为一个几何点外，它的另一含义是指银河系的中心区域。银心与太阳系之间充斥着大量的星际尘埃，所以在北半球用光学望远镜难以在可见光波段看到银心。在射电天文和红外观测技术兴起以后，人们才能透过星际尘埃在2微米到70厘米波段中探测到银心的信息。中性氢21厘米谱线的观测揭示，在距银心4千秒差距处有氢流膨胀臂，即所谓的“三千秒差距臂”。大约有1000万个太阳质量的中性氢，以每秒53千米的速度涌向太阳系方向。在银心另一侧，有大体同等质量的中性氢膨胀臂，以每秒135千米的速度离银心而去。它们应是1000万至1500万年前以不对称的方式从银心抛射出来的。在距银心300秒差距的天区内，有一个绕银心快速旋转的氢气盘，以每秒70～140千米的速度向外膨胀。盘内有平均直径为30秒差距的氢分子云。
在距银心70秒差距处，则有激烈扰动的电离氢区，也以高速向外扩张。现已得知，不仅大量气体从银心外涌，而且银心处还有一强射电源，即人马座A，它发出强烈的同步加速辐射。甚长基线干涉仪的探测表明，银心射电源的中心区很小，甚至小于10个天文单位，即不大于木星绕太阳的轨道。12.8微米的红外观测资料指出，直径为1秒差距的银核所拥有的质量，相当于几百万个太阳质量，其中约有100万个太阳质量是以恒星形式出现的。银心区有一个大质量致密核，或许是一个黑洞。流入致密核心吸积盘的相对论性电子，在强磁场中加速，于是产生同步加速辐射。银心气体的运动状态、银心强射电源以及有强烈核心活动的特殊星系的存在，使我们认为在星系包括银河系的演化史上曾有过核心激扰活动。
人类对宇宙的认识也是在探索中前进的。以前人们认为宇宙的中心就是我们居住的地球。然而在16世纪，波兰的哥白尼指出地球不是宇宙的中心，而是同五大行星一样围绕太阳这个不变的中心运行的普通行星；18世纪，英国的赫歇尔认为，太阳是银河系中心；20世纪，英国的沙普利把太阳“流放”到银河系的旋臂上，离银河系中心有几万光年之遥。在太阳离开银河系中心之后，谁坐镇银河系中心便成为天文学家关注的大问题。然而，银河系中心充满了尘埃。这层厚厚的“面纱”，让人难以窥探其中的奥秘。发现新星系
美国天文学家在靠近银河的银河系萎缩体中发现了几十个婴儿期的星系，这些星体很像早期宇宙中的原始星系，而这些有可能解释触发星系形成的成因。
大多数星系形成于100亿光年前的大爆炸，它们是由一团气体慢慢的融合成一个像银河系一样的大结构体。但在形成早期的结构后，星系的生长速率非常缓慢，所以天文学家必须回溯到这些古老星系的100亿光年前来看它们的发展历程。银河系有两个较矮小的邻居——大麦哲伦云和小麦哲伦云，它们都属于不规则星系。由于引力的作用，银河系在不断地从这两个小星系中吸取尘埃和气体，使这两个邻居中的物质越来越少。预计在100亿年里，银河系将会吞没这两个星系中的所有物质，这两个近邻将不复存在。
天文学家经过多年的观测终于在银河系附近发现了一个微弱的星群，但是还没有最终断定这一星群具体为何物。由于这个星群距银河系很近，所以科学家猜测它很可能是一个矮星系或者是一个球状星团，许多球状星团被认为是原始宇宙的遗留。它位于银河系星体稀疏的区域，并且盘旋在与主平面成60度的地方。与地球有15万光年的距离。它以发现者——纽约大学的贝斯·维尔曼教授命名，被称为“维尔曼1”星群。这张照片显示的是银河系中心，拍摄的角度朝向人马座和天蝎座星系方向。
维尔曼说：“这个新发现的星群显得极其暗淡，比以往所发现的最暗星群大约暗200倍；通常的球状星团中有成百上千个星体，而这个星群则少得多，只有几百或几千个星体。不过它虽然很小，但是对于理解银河系的结构或许是极其关键的一环。”
纽约大学的迈克尔·安东教授说：“它比已知的所有球状星群都要暗，而且所有已知的球状星群结构都比“维尔曼1”紧密，假如它确实是个球状星系，那么它很可能正在被银河系的引力潮吸引而被撕碎。”假如“维尔曼1”是一个星系的话，那么它应该含有一些暗物质，问题是，没有人知道如何直接找到这些暗物质。关于星系中的暗物质仅仅是一种猜测，因为没有它，星系不具备足够的质量使自身形成一个巨大的聚合体。
科学家们试图弄清暗物质的成分以及它们在星系的形成和发展中所起的作用。然而，首先就是要找到这一神秘物质究竟隐藏在星系的什么地方。多数天文学家认为，银河系被大量的暗物质所包围，暗物质中可能含有暗淡的矮星系，虽然很难被发现，但为星系的聚合提供了必需的质量和引力。现在，在银河系周围只发现了11个矮星系。于是，天文学家们猜测一些星系可能只含有光度极暗的极少的星体，但是以目前的科技手段很难发现。
维尔曼说：“假如这个星团确实是矮星系，它很可能为我们找到更多的极暗星系提供线索，冰山一角开始浮出水面了。这个身份不明的星系在向我们暗示：一些小的球状星系很可能曾经是矮星系。”黑色星系的发现
有大量的证据表明，距地球大约5000万光年的室女座星云不存在恒星，只是一个“黑色星系”。如果这一结论得到证实，那么银河形成之谜也有望迎刃而解。据报道，室女座星系是由一个巨大的氢云和奇异的暗物质组成，其中包含的物质足以产生数百万颗恒星，但是某些因素阻碍了恒星的产生。科学家此前预测，宇宙中的确存在这样的“黑色星系”，并且其数目可能是一般星系的100倍，而室女座星系是最先进入人类视野的。
室女座星系的发现为天体物理学家探索银河系的形成提供了条件。英国诺丁汉大学的迈克尔·梅里菲尔德说：“如果宇宙中没有黑色星系，物理学将失去一个重要的板块。”几十年来，科学家通过计算机模拟预测：宇宙中可能存在大量的小星系，比如在我们所处的星系群中除了巨型的银河系和仙女座星系，还可能存在上百个侏儒星系，但是到目前为止，只有35个小星系进入了人类的视野。科学家推测，之所以会出现这种情况，是因为那些不能观测到的侏儒星系很可能是“黑色星系”。美国康奈尔大学的里卡多·乔瓦内里说：“寻找这些黑色星系很重要，因为银河系形成理论和观测结果之间存在巨大的差异。”
2004年，英国科学家在银河系发现一个侏儒星系，里面没有一颗年龄超过50万年的恒星。证明这个星系不是最近形成的就是之前一直是“黑色星系”。英国卡迪夫大学的罗伯特·敏辛带领一支国际科学家队伍，利用敏感的拉威尔无线电天文望远镜在曼彻斯特大学的约德勒尔天文台寻找室女座星系附近的“黑色星系”。他们发现了一个编号为“室女H21的旋转星系，它所包含的氢气足以生产1亿颗太阳大小的恒星。此前，科学家用高性能光学望远镜观测发现，黑色星系内也有恒星。敏辛和他带领的科研小组用牛顿光学望远镜在西班牙观测到的结果却是黑色星系内根本不存在恒星。这是人类第一个可以确定是黑色星系的天体。
但是，这样的发现还不足以回答所有的问题。即便“室女Η21星系的确是“黑色的”，但也未必就是天体物理学家所期望的侏儒星系。如果这些星系是由一般物质构成，它们的旋转速度将把它们撕得粉碎。像这样大的星系，必须有强大的重心牵引力才能把里面的天体约束在一起。科学家推测，这样强大的重心牵引力很可能来自“黑色物质”。敏辛带领的科研小组对“室女H21”的旋转速度进行了测量，他们发现“室女Η21”包含的“黑色物质”应该是银河系“黑色物质”的100多倍。如果此说成立，它包含的氢气应该是实际观测到的100倍。那么，“室女Η21”显然就不是一个侏儒星系，而是一个巨型星系了。
对于敏辛及其科研小组的观测结果与理论之间的巨大差异，诺丁汉大学的迈克尔·梅里菲尔德认为，敏辛及其科研小组观测到的可能根本就不是黑色星系。梅里菲尔德说：“他们的观测结果充满矛盾。我猜测，他们可能被两个经过的氢云愚弄了。”但敏辛坚持说：“据目前所知，室女座附近没有氢云，两个氢云在一起几乎是不可能的。”他认为，质疑者很可能低估了黑色星系中氢气的含量。如果远方类星体释放出来的紫外线使大量氢原子发生电离，无线电天文望远镜捕捉到的氢气肯定比较多。银河系形成的质疑
银河是宇宙中我们唯一可以仔细研究的星系。但是我们仍然不知道它是如何形成的，而认识它的形成是我们认识宇宙中其他星系形成的基础。一项最新研究表明，银河系的形成可能不像先前认为的那样是由一些小型星系融合而成，而是经由其他未知程序而产生的。
我们在夜晚观察银河系，它只是一个由恒星组成的模糊的光环。银河系是一个螺旋状星系，外侧是一些由气体、尘埃和恒星组成的臂状物；银河系中部被称为突起，因为它比周围的扁平碟状区要突出来。到目前为止，最成功的理论模型认为，矮星星系会逐渐膨胀成为更大的星系，因为大量恒星会叠在一块儿，或者一个大型星系会吞噬附近的星系。如果银河系的形成适用于这个模型的话，突起中的恒星过去就应该是碟状物的一部分。因为在漫长的时间里，随着多个星系的融合，一些恒星会逐渐向中心靠拢，形成突起。
科学证明事实并非如此。一个由多国天文学家组成的研究小组检视了银河系突起方向50颗巨型恒星的化学成分。他们发现，银河系中部的恒星与碟状部分恒星拥有不同的元素，这意味着这两个部分的形成是不同的。也就是说，突起并非是由碟状区域向中间积压形成的，而是独立于碟状区域形成的。
实际上，通过分析这些化学成分，天文学家们能够追溯到恒星诞生之时的情形。恒星形成之前，它周围充满尘埃的太空里盘旋着星际物质。这些物质的化学成分随着时间和空间的不同而有差异，所以由一大块尘埃和气体形成的恒星与由另外一部分星际物质组成的恒星在化学成分上就存在差异。
科学家们证实，从这些化学元素里其实可以看到恒星形成的速度，或者形成的历史。两类关键元素是氧和铁。氧主要是由短暂而剧烈的；而铁则源于长期性的。当这些恒星化为碎片的时候，他们把内部物质抛向星际空间，成为未来恒星的种子。科学家们认为，如果一颗恒星含氧多而含铁少，则其形成速度可能非常快。
天文学家们发现，突起中的恒星含氧量超过含铁量，而我们所在的碟形区域则刚好相反。通过电脑模型比较这些恒星的化学成分，他们认为银河系突起形成的时间在10亿年以内，很可能是宇宙形成早期一系列恒星爆发的产物。但是这些独立形成的恒星又是怎样走到了一起来呢？目前，科学家们仍然无法解释。而银河系形成的种种假设，在一次又一次假设、证实、推翻中继续成为一个科学谜题。太阳系的生死之终——太阳系的奥妙●太阳系： 由太阳和围绕它运动的天体构成的体系及其所占有的空间区域。宇宙档案清晨，太阳从漫天红霞中喷薄而出把万丈金光洒向大地，同时又带给我们一种蓬勃向上的希望。我们随时随地享受着它带给我们的福利，于是我们不得不猜想这个代表着生命和力量的太阳到底有着怎样的神话。它来自哪里？又将去往何处？太阳系的起源之谜
200多年来，科学家们对太阳系的起源做过无数次的深入探讨。迄今为止，人们对太阳系的起源已经提出过四十多种假说，但影响较大的只有灾变说、星云说和俘获说这三种假说。（1）灾变说认为，太阳是太阳系中最先形成的星体，之后其他星体偶然从太阳附近经过或者是撞到了太阳上，从而带走了太阳表面的一部分物质，慢慢地就形成了太阳系中的行星。（2）星云说认为，整个太阳系的物质都是由同一个原始星云形成的，星云的中心部分形成了太阳，外围部分就形成了行星。（3）俘获说认为，太阳在星际空间的运动中，俘获了一团星际物质，这些物质由小变大，最后形成了行星。太阳系是一个以太阳为中心天体，由行星及其卫星、小行星、彗星、流星体和行星际物质共同构成的围绕太阳公转的天体系统。
尽管这些假说都有一定的依据，但它们都不能令人完全信服。所以，太阳系的起源问题，至今仍没有一个科学的说法。太阳系的演化
普遍的学者认为太阳系是从星云形成，是恒星形成过程的一部分。但是也有一些学者认为这是两颗恒星差一点撞击而成的。恒星形成的基本过程是，星云中较密的核心部分变得太重，重心不稳定，于是出现分裂和崩溃坠落。一部分的重心能量变为放射的红外线，剩下的增加核心的温度。核心部分开始成为圆盘形状。当密度和温度足够高，氘气融合燃烧开始发生，辐射的向外压力减慢，临近其他核心崩溃。其他的原料继续下落到这一颗原恒星，它们的角动量的作用可能导致双极流程。最后，氢开始熔化在星的核心，外面剩余的包围材料被清除。
1755年，伊曼努尔·康德提出太阳星云假说。他说：“太阳星云慢慢地转动，由于重力逐渐凝聚并且铺平，最终形成恒星和行星。”一个相似的模型在1796年由拉普拉斯提出。太阳星云开始的质量是现在太阳的两三倍，在这个星云中，比较重的物质往中间落，慢慢积聚成块成为了以后的行星。而星云外部越来越冷，因此，靠里的行星有很多重的矿物质，而靠外的行星是气体或冰体。太阳大约在46亿年前形成，以后8亿年中各个行星形成。深入了解太阳系
太阳系位于银河系边缘，是银河系中的一颗普通恒星，它位于银道面之北的猎户座旋臂上，并以每秒245千米的速度绕银心转动，公转一周约需2.5亿年。
通过对太阳光谱的分析得知太阳的化学成分与地球几乎相同。太阳系是由太阳以及在其引力作用下围绕它运转的天体构成的天体系统。它包括太阳、九大行星及其卫星、小行星、彗星、流星体以及行星际物质。太阳系的中心是太阳，虽然它只是一颗中小型的恒星，但它的质量已经占据了整个太阳系总质量的99%以上，余下的质量中包括行星与它们的卫星、行星环，还有小行星、彗星、柯伊伯带天体、外海王星天体、理论中的奥尔特云、行星间的尘埃、气体和粒子等行星际物质。
整个太阳系所有天体的总表面面积约为17亿平方千米。太阳以自己强大的引力将太阳系中所有的天体紧紧地控制在它的周围，使它们井然有序地旋转。同时，太阳又带着太阳系的全体成员围绕银河系的中心运动，只是比例有所差异。太阳上最丰富的元素是氢，其次是氦，还有碳、氮、氧和各种金属。
太阳系中按照距离太阳由近至远依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。2006年8月24日，在布拉格举行的第26届国际天文联会中通过的第5号决议中，冥王星被划为矮行星，现在的太阳系只有8颗大行星。水星、金星、地球和火星也被称为类地行星，木星和土星被称为巨行星，天王星、海王星被称为远日行星。除了水星和金星外，其他的行星都有卫星。在火星和木星之间还存在着数十万个大小不等、形态各异的小行星，天文学家将这个区域称为小行星带。此外，太阳系中还有超过1000颗的彗星以及不计其数的尘埃、冰团、碎块等小天体。太阳系中的各个天体主要由氢、氦、氖等气体和冰（水、氨、甲烷）以及含有铁、硅、镁等元素的岩石构成。类地行星、地球、月球、火星、木星的部分卫星、小行星主要由岩石组成；木星和土星主要由氢和氦组成，其核可能是岩石或冰。
银河系是一个螺旋形星系，直径10万光年，包括2000多亿颗星。太阳是银河系较典型的恒星，太阳系以每秒245千米的速度移动，大约2.5亿年在星系转一圈。太阳系中的九大行星都位于差不多同一平面的近圆轨道上运行。除金星以外，其他行星的自转方向和公转方向相同。彗星的绕日公转方向大都相同，多数为椭圆形轨道，一般公转周期比较长。这些行星都以太阳为中心以椭圆轨道公转。太阳核心释放的能量向外扩散，使得太阳表面温度可能达到6000℃，俨然一个高温气体组成的海洋。大部分太阳能以热和光的形式向四周辐射开去。太阳这个巨大的核能火炉已经稳定地燃烧了近50亿年。目前，它正处于壮年，要再过50亿年它才会燃尽自己的核燃料，那时，它可能膨胀成一个巨大的红色星体。太阳系的命运
天文学家在一个古老的星系的探测中发现其中一颗恒星周围的小行星碎片随着恒星的死亡而慢慢消失了。这一发现暗示着太阳系的命运，因为这个小行星碎片有可能是由于重力才会飘浮在恒星的周围，而这一点与我们所在的太阳系非常相似，太阳的引力支持着行星围绕在其周围。也许再过几十亿年，太阳系也会重演这一历史，进而走向消亡。
沃里克大学的天文学家鲍里斯·格里克在对数百颗白矮星的光谱进行研究后发现，白矮星周围存在冰冷的灰尘星云。白矮星是一种已经死亡的恒星，与太阳非常相似，其外层物质不断脱落，飘向宇宙，但是在周围还存在着一些行星。格里克在接受记者采访时称，“白矮星在宇宙中有很多，我对其中一颗白矮星进行了分析研究，发现其向外界不断释放出主要由钙元素构成的物质，这一点与其他的白矮星不同，这一线索表明其周围存在着由灰尘构成的云团。”G29-38在大约5亿年前死去，变成一颗白矮星，然后不断吃掉内部行星来壮大自己。美国国家航空航天局（NASA）的斯皮策太空望远镜2006年拍摄，G29-38白矮星正打算吞掉围绕它旋转的彗星。
格里克研究发现，白矮星周围的灰尘云团是由于小行星的作用而形成的，而且这种云团具有类似潮汐的性质，时强时弱。他认为，造成这种情况的原因是恒星周围的行星运转影响了小行星的运行轨道，从而使得灰尘云团出现周期性的变化。恒星的引力及释放出的热量对于灰尘云团也会产生一定的影响。按照这一理论，太阳系中的行星也是这样产生的，而且它们最终的命运也和这些小行星一样。从这一点可以看出，在十几亿年后，随着太阳能量的衰竭，它将演变成一个红巨星，运行到地球和土星轨道中间的某处位置，太阳系的各个行星也都会像白矮星周围的小行星一样慢慢变小，直到消失。
如果我们能够在另一颗白矮星周围发现行星，也许我们就可以肯定这一理论的正确性了。太阳系的未来
自从太阳系形成以来，结构一直比较稳定。通过对太阳系的多年研究发现，这种稳定即将被打破，而且不久太阳将会消亡。但目前太阳系的稳定运转掩盖了这一事实。火星将慢慢靠近木星并可能会被甩出太阳系，水星可能会撞上地球。同时太阳将会慢慢变得更亮。在20亿年内，太阳的温度可能会消灭地球上所有生命，整个星体结构也就会发生根本重组。太阳的体积会慢慢膨胀，比现在大出100万倍，变成一颗红巨星。红巨星将可能会吞没水星和金星，甚至包括地球。
太阳诞生于一个恒星簇，并且还经历过超新星爆炸事件。这一结论是美国伊利诺斯州大学的天文学家莱斯里·鲁尼对陨石中的放射性同位素进行研究后得出的。此外，天文学家们还表示，在整个宇宙空间，太阳的兄弟姐妹可多达成百上千个。莱斯里·鲁尼称，他对古老陨石中的短衰期放射性同位素进行详细研究后得出了这一结论：太阳形成于一个由数百甚至上千个恒星构成的恒星簇。在太阳系形成的数十亿年前，距离太阳不远处有一颗大质量的恒星死亡，在这颗恒星的死亡的同时伴随着强烈的超新星爆炸。也许，他的这一研究结果将促使其他天文学家们重新认识恒星诞生的现代理论。
科学家们解释认为，当大质量的恒星死亡时（如超新星爆炸），会产生短衰期放射性同位素，同时会向宇宙空间喷发出这类放射性物质以及其他气体和尘埃云，而恒星和行星就是由这些气体和尘埃云形成的。正是由于经历了这样的事件，在太阳系形成之初，放射性物质微粒同时也沉积到了飞行的陨石上，后来有一小部分这类含有放射性物质的陨石还落在了地球上。太阳系最后的命运
欧洲和美国的天文学家通过长期观测发现，大约150万年后，一颗矮橙星将有很大的可能与太阳系相撞，并且有可能影响太阳系的命运，甚至地球的命运。毋庸置疑，这颗闯入太阳系的矮橙星将破坏太阳系原本稳定协调的格局，使众多行星、矮行星及小行星带脱离轨道，造成不可估量的毁灭性后果。特别是与某些恒星的相撞，将有可能造成太阳的“熄灭”。
天文学家们对距地球最近的所有星体进行了普查，并确定了矮橙星格里斯710正在朝太阳系方向运行，且很有可能与太阳系相撞。欧洲科学家表示，早在1997年欧洲航天局的依巴谷航天器就已经对这一威胁进行了测量，而且那时探测器绘制的星体速率图就已经十分惊人。
但是最近天文学家们又获得了新的数据和测量结果。他们已经确定大约有200颗星星曾经或即将与太阳系相遇。研究人员还发现这颗矮橙星每隔大约200万年就会与其他星体近距离擦肩而过。在新的模拟图上，天文学家们又发现了9颗将会与太阳相遇的星星。这项发现是由在普尔科沃天文观测站的俄罗斯专家们观测到的。照片显示的是行星状星云NGC2440，其中包含了一颗刚形成的高温白矮星（图片中央）。在50亿年之后，太阳也会最终演化成白矮星。
以科学家瓦吉姆伯比莱夫为领导的俄罗斯天文学家们已经能够确定这颗矮橙星将会穿越奥尔特云，即包围在太阳系外的巨大球体云团。这一云团被认为是彗星的主要来源地。尽管许多科学家认为奥尔特云团距离太阳系内部太远，仍有研究人士认为：这颗矮橙星穿越奥尔特云会带来与最后一次内行星所遭遇的大爆炸不同的彗星大爆发，而这将直接关系到太阳系和地球的命运！
稳定的太阳系，大约在60亿年之后会随着行星轨道的改变而变化。计算发现出现灾变的可能性微乎其微，火星有可能太靠近木星，进而被抛射出太阳系。与此同时，太阳也会慢慢地变亮。而另一方面，如果火星仍然处于现在的位置它将会出现宜人的气候。然而这一切也不会永远存在，当太阳的核心氢耗尽时，太阳的整体结构就会发生重大的变化。它的体积会渐渐地膨胀到目前的100万倍，成为一颗红巨星。
而按照最新的数值模拟，当太阳成为红巨星的时候就会吞噬水星、金星，甚至还有地球。此时占据整个天空的太阳会把火星变成炼狱，而土星和木星冰冷的卫星则会开始焕发出生机。在红巨星的加热下，曾经冰封的土卫六会浸浴在全球性的氨水海洋中，而这一海洋中的有机分子也许会形成生命。任何漂浮在这些卫星表面的生物也会看到和我们截然不同的天空。到了那时，银河系或许已经与近邻的仙女星系碰撞，并可能形成“银河仙女星系”。由此触发的大规模恒星形成过程，又孕育着大量新一代的行星系统，并且照亮天空。
如果在太阳系晚期可能会出现生命，但是他们持续的时间较短。在度过短暂的红巨星阶段以后，太阳内部的核反应会终止，并会抛射出它的外部包层，然后收缩成一颗白矮星。经历短暂温暖期的土卫六又会再一次被冰封。木星和土星等外太阳系天体会继续围绕已变成白矮星的太阳转动几百亿年，直到这一平衡被打破。木星或者土星可能会散射掉那些质量较小的同伴，例如天王星或者海王星。而偶然从太阳系旁经过的恒星也有可能会剥离掉其中的行星，甚至连质量最大的木星也未必能幸免。
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