基本內(nèi)容
奧爾特(Oort,Jan Hendrik)在格羅寧根大學(xué)卡普坦的指導(dǎo)下學(xué)習(xí),1926年取得博士學(xué)位。他在萊頓天文臺度過他的職業(yè)生涯;1924年到那里,1945年成為臺長。
他是卡普坦最后一個(gè)學(xué)生,所以把卡普坦對大量恒星總體運(yùn)動的研究繼續(xù)下去對他是相當(dāng)合適的。 在這過程中,他得以把卡普坦的雙星流假說變得更有條理:1927年他證明我們的星系繞其中心自轉(zhuǎn)。既然我們的星系并非固結(jié)為一體,而是由各單獨(dú)的天體組成的,所以它不是整體地轉(zhuǎn)動的,而是靠近銀心的恒星比遠(yuǎn)離銀心的恒星運(yùn)動得快,正象土星環(huán)內(nèi)圈比外圈轉(zhuǎn)得快一樣,也正象太陽系內(nèi)行星比外行星繞太陽轉(zhuǎn)得更快一樣。 由此得出,比我們的太陽更靠近銀心的恒星轉(zhuǎn)得比我們快,而我們的太陽則比距離銀心比我們更遠(yuǎn)的恒星轉(zhuǎn)得快。
1927年奧爾特把卡普坦的雙星流(一個(gè)超前,一個(gè)落后)用銀河系自轉(zhuǎn)的圖像重新加以解釋,證實(shí)了林得布拉德于前一年得出的這個(gè)結(jié)論。從我們周圍恒星的運(yùn)動,奧爾特證明了銀心的方向在人馬座;在這一點(diǎn)上他與卡普坦不一致,而與沙普利是一致的。不過,到了1930年,奧爾特根據(jù)特朗普勒發(fā)現(xiàn)的星際塵埃云(它們吸收星光體減暗,因而使星體顯得比實(shí)際上要更遠(yuǎn))把銀河系的大小按比便縮減了。他計(jì)算出銀心的距離在三萬光年處,而不是沙普利的五萬光年;關(guān)于銀心的距離,現(xiàn)在采納的就是奧爾特的數(shù)據(jù)。 還可以證明,太陽大約二億年繞銀心轉(zhuǎn)一周。從這個(gè)繞轉(zhuǎn)周期和太陽到銀心的距離,還可以證明銀河系的質(zhì)量大約等于太陽這樣大小的一千億顆恒星的總和。
關(guān)于銀河系一般結(jié)構(gòu)的知識是從奧爾特的上述工作開始才有的。他對銀河系結(jié)構(gòu)的各種細(xì)節(jié)一直在進(jìn)行專門研究。自從詹斯基發(fā)現(xiàn)外層空間的射電波發(fā)射以后,射電望遠(yuǎn)鏡成了研究銀河系的基本工具。射電波可以穿透普通光線透不過的塵埃云,所以用射電望遠(yuǎn)鏡可以研究銀心(用普通光學(xué)望遠(yuǎn)鏡永遠(yuǎn)看不見)。 這種研究最好的辦法是在二次大戰(zhàn)中荷蘭被德國占領(lǐng)的艱難歲月中提出來的。由于國土被占,天文臺關(guān)閉,儀器封存,剩下的只有不可征服的心。奧爾特研究組的一名成員范得的斯特1944年作了計(jì)算,看來構(gòu)成氫原子和電子和質(zhì)子似乎應(yīng)該每幾百萬年一次,自發(fā)地變換彼此的取向,這時(shí)將發(fā)出21厘米射電波輻射。普通數(shù)量的氫原子發(fā)出的這種射電波,其強(qiáng)度當(dāng)然低得測不出來;但是分散在星際空間的氫原子的總量必定很大,足以輻射出可觀的21厘米射電波。
隨著戰(zhàn)爭結(jié)束,荷蘭重獲自由,就有可能去證實(shí)這項(xiàng)純理論的推測。1951年奧爾特和他的研究組正是這樣做了。他們探測到了“氫之歌”。用這支“歌”描繪的圖像使天文學(xué)家們能夠追溯銀河系旋臂的結(jié)構(gòu)(氫的濃度在旋臂處最高)。因此,本世紀(jì)五十年代這十年中,銀河系旋渦結(jié)構(gòu)被描繪出了若干細(xì)節(jié)。
1950年奧爾特提出一個(gè)有獨(dú)創(chuàng)性的彗星起源理論。他認(rèn)為大量彗星構(gòu)成一個(gè)巨大的小行星云,把太陽裹在碩大一個(gè)距離(一光年左右)的小行星帶中。由于附近恒星的引力攝動,小量彗星不斷被拋進(jìn)太陽系中來。奧爾特估計(jì),原有的彗星中約有20%,已被這樣拋了進(jìn)來。