24.银河系支架(第4/5页)

虽然人类正式提出“暗物质”概念的时间不长,但实际上宇宙很早便提供了关于暗物质存在的线索。在开普勒的年代人们便已经发现,太阳系各大行星的公转绕行速度随着与太阳的距离增大而降低。水星速度最高,而木星、土星等则运行缓慢得多。牛顿后来创建了引力定律,从数学上对这一现象给出了近乎完美的解释。但当后来人们观测银河系恒星时却发现,一些比太阳更偏远的恒星绕行银河系中心的速度本该更慢一些,但实际观测的结果却同太阳系的速度相差无几。按照这些恒星的速度计算,银河系早就应该从整体上分崩离析,根本无法维持现在的状况。

这种严重违背引力定律的现象让人们不得不假定,银河系中除了可观测到的恒星、尘云、黑洞等之外,一定还存在质量大得多的不可见物质,这种物质广泛分布于整个银河系,形成“暗物质晕”。经过这些年的研究,暗物质的存在已经成为共识。如今,暗物质不仅是解释银河系演化行为所必需的前提,而且可以说,如果没有暗物质提供的引力支持,银河系甚至根本就不会存在。

“支架”模式计算已经完成。在杜原眼中,现在的银河系展露出了它最隐秘的结构。常规物质构筑的银河系千姿百态,有着千奇百怪的各类天体。单单一个太阳系,就有八颗大行星、二十万颗小行星以及几十亿颗彗星。而如果考察整个银河系的话,这些数字大约都将放大一千亿倍。这些数量庞大得不可思议的宇宙星体彼此吸引、纠结、碰撞、融合、分离……无时无刻不在上演着恢宏的银河系舞台剧。无论多么聪慧的研究者,面对这样复杂的事物都会感到气馁。要知道,人类现在甚至连相对简单的三体运动问题都还没有彻底解决。

但在暗物质视角下,事情却变得简单多了,这也正是“拂石猜想”的基本出发点之一。“支架”模式观察的对象是暗物质,在这种模式下,银河系的结构就像是几团质地稍许不同的果冻被糅合在了一起。常规物质银河系的直径大约为十万光年,暗物质晕的直径是这个数值的五倍,甚至将邻近的大麦哲伦星系和小麦哲伦星系也囊括了进来。从某种意义上讲,正是由于暗物质在一百三十亿年前搭建的脚手架,辉煌灿烂的银河系才得以创生并存续至今。

杜原的目光巡视着浩瀚无极的银河系支架,他知道,尽管过去了整整一百三十亿年,但这副支架只是随着空间膨胀,在规模上扩大了许多倍,其主体结构并没有发生本质的变化。这正是宇宙显得出奇的地方,也是像天年这样规模超出想象的事物能够被人类认识的关键所在。我们的宇宙显然不是绝对均匀的,因为一个绝对均匀的宇宙根本不会产生出结构。根据观测,宇宙虽然在极大尺度上满足各向均匀性,但在小一些的尺度上却产生了恒星、星系、星系团、巨洞以及星系长城等复杂结构,这说明宇宙在大爆炸之后的极早期一定存在物质分布的微小涨落,这种涨落信息就像种子一样,深深植入了宇宙的内核。一百多亿年来,银河系的常规物质同时受到宇宙中四种基本力的剧烈作用或者说是“扰动”,早已失去了这些最初的信息。而暗物质则完全不同,根据现在掌握的情况看,暗物质只受引力和弱力的作用,其中弱力本身极其微弱并且作用距离极短,对星系结构的影响微乎其微。所以星系暗物质的结构基本上是由引力所决定的,而引力的分布则与最初的物质涨落呈现紧密的关联性。此刻杜原眼前的银河系所包含的几千亿颗恒星,有很多已经生生死死更迭了若干个世代,但暗物质从不参与这种更迭,因而依然保存着关于这个星系的最古老的信息。

杜原继续拉高,到达银道面之上一万光年的地方。从这里,他的目光才得以越过隆起的银核区,目睹银河系的全貌。因为处于“支架”模式,那些夺人心魄的细节都隐匿无形,银河系显得平淡了许多。有那么几次,杜原甚至无法把眼前红蓝晕染的场景同人类生于斯长于斯的古老星系联系在一起。宇宙中年轻的星系很多呈现简单的旋涡状,很多人也认为银河系是旋涡星系。但实际上,银河系这样古老的星系一般是棒旋星系,核心处的恒星聚集成短棒状,其旋臂则由短棒的末端拖曳着涌现。作为类比,可以想象一根两头冒烟的短棒在旋转,这幅图景最接近银河系的模样。

杜原关掉了“支架”模式,常规物质重新成为银河系的主宰。杜原心神激荡地注视着某个方向。在古老银河系的边缘正流浪着一颗普通得如同路人甲的黄色恒星,它旁边的第三粒小石子便是人类自诩的生命摇篮。几百万年里,人类祖先曾经无数次地仰望夜空,他们的目光总是被那条银色的天河所吸引。在众多文明的表述里,银河是神祇的美妙居所。那时候只能仰望银河的他们根本不会想到,有朝一日人类能够从这样的角度俯视银河的全貌。当然,他们更不会想到,正是这条曾在无数个夜晚装点过他们头顶星空的美丽银河,藏匿着与人类命运生死攸关的终极秘密……

由于显示比例的关系,在杜原眼中,太阳系与二叠纪尘云最浓密区域之间似乎保持着相对静止,但这只是一种错觉。橙色汪洋正以大约每秒一百多公里的速度扑向太阳系,这速度是普通子弹的百倍。严格说来,太阳系早已进入了二叠纪尘云的范围,只不过尚处于尘云物质相对稀薄的区域。这个阶段大约会持续几十上百年。大约九十年后,全球平均气温将至少下降十五摄氏度,这意味着除了赤道地区之外,大部分地球表面将进入有史以来最冷的冬天。与普通冬季所不同的是,这个冬天会越来越冷,越来越冷,并且将持续整整三千五百万至四千万年——这就是天年之冬。

现在整个太阳系正一往无前地冲进那片无边无际的渊薮,就如同两亿五千万年前发生过的情形一样。二叠纪的大灭绝事件整整持续了两千多万年,当时地球上超过百分之九十六的物种灭绝,其中百分之九十五的海洋生物和百分之八十五的陆地脊椎动物彻底消亡。曾经无所不在的三叶虫,以及陆栖的单弓类群动物和诸多爬行类群就是在这个时候退出了地球舞台,甚至一些之前已经成功生存了上亿年的物种也未能幸免。二叠纪灭绝事件中,海生无脊椎动物的灭亡数量极大,在中国南部煤山的二叠纪沉积层中,竟然发现了162属的333种海洋生物化石。而更能说明当时情况惨烈的事件则是“煤层消失”。在二叠纪晚期和三叠纪早期的地层中,人类从来没有发现过煤矿床。自从四亿多年前植物登上陆地之后,这是唯一的煤矿大断层。这个煤矿断层持续了很长时间,直到三叠纪中期的地层中才发现有很薄的低品质煤矿床。学界的看法是,当时所有足以形成煤矿的植物群落都在此次事件中消亡了。也就是说,在那段近两千万年的时间里,整个地球表面竟然没有一片森林!简单试想一下,这是多么恐怖的场面!