仙女座星云中的哈特维希星
有时天文中的某些进展是可以准确地给出它们的日期和时间。这种情况只能发生在当它们只依赖于一次天文观测时。在某种程度上说它们就是恒星研究中的“恒星时”。1885 年 8 月 31 日的夜晚就是这样的时刻。在爱沙尼亚的塔尔图天文台有位来自法兰克福的 34 岁的观测者恩斯特·哈特维希(ErnstHartwig)，他把望远镜对准了仙女座星云。仙女座星云是一个旋涡星云（图 0-1），但是，当时的哈特维希和全世界的天文同行对这类天体的实质却不了解。人们是在 1939 年后才知道了这一点。当哈特维希在望远镜中瞄准了星云时，他发现有一颗星亮到几乎可以用肉眼看到，它的位置又是在星云最亮的地方，也就是在靠近仙女座星云的核心地方，而在这个地方以前是没有这颗星的。
恒星有时发亮，然后又暗下去，这在当时已经不是什么新鲜事情了。这个现象我们将在以后讨论。这里引起人们注意的是，它好像是属于仙女座星云里面的一颗星。1920 年曾轰动一时的，也就是今天被叫做旋涡星云或星系的，实际上是由几亿颗恒星所组成。这些恒星距离我们非常远，使得它们的光几乎在所有望远镜中呈现为云雾状的光幕。只能在最大的望远镜中才可以将仙女座星系分解为单颗的恒星。这已在绪论中讲过。仙女座星系距离我们这么远，使得光线从它到我们这儿要走 200 万年。所以哈特维希在 1885 年 8 月 31 日所看到的已是 200 万年以前所发生的。虽然这颗星距离我们很远，但它还能亮到几乎用肉眼就可以看见，说明它在发亮以后所辐射出的光比太阳亮 100 亿倍。因此哈特维希看到的是一次从来没有过的亮度大爆发。它比人们偶然观测到的并称为新星现象的发亮要强得多。今天人们把哈特维希在仙女座星云中所发现的叫做超新星。
哈特维希不久就离开了塔尔图，并接受了一个新任务。在班贝格有一位富裕的公民卡尔·雷迈斯（ Karl Remeis）去世，他将一笔相当的财富 40 万金币捐赠给城市，条件是要建设和维持一个天文台。哈特维希接受了这个计划，并领导了这个研究所直到 20 年代。
1954 年沃尔夫冈·施特罗迈尔（Wolfgang Strohmeier）接替了班贝格天文台的领导。我是他的助教。当时我们曾查阅研究所过去的来往信件。其中有两封是在第一次世界大战期间寄给哈特维希的信。一封是来自一位过去就和哈特维希有通信往来的年轻的士兵汉斯·金勒（Hans Kienle，1895— 1975）。这是一封灰心失望的信，因为这位年轻人唯一的希望是能成为天文学家，然而他在一次爆炸后几乎失明，躺在医院里耽心他会瞎掉。他后来领导了哥廷根天文台，并且成为许多著名天文学家的老师：路德维希·皮尔曼，奥托·黑克曼（Otto Heckmann），马丁·史瓦西和海因里希·西登托普夫（Heinrich Siedentopf）是其中的几个。第二封信是来自图林根的松纳贝格的一位年轻人。他也是想成为一位天文学家。可是他的父亲让他离开中学去读一个商业学校，以便承接父亲的工厂。但是战争使这个工厂倒闭了，年轻人感到自由了，并向哈特维希请求工作。只要允许他到天文台工作，他甚至准备一段时期不要薪金。哈特维希收下了他并给他资助。这位业余天文爱好者后来补上了中学和大学。他就是库诺·霍夫迈斯特（Cuno Hoffmeister，1892—1967），后来是松纳贝格天文台的建造者。正是根据他在 1942 年对一颗彗星的观测皮尔曼才发现了太阳风。在库诺·霍夫迈斯特所发现的数千颗变星中，有两颗曾经轰动一时。一颗是蝎虎座 BL，这是一类距离很远并且是在星系中的天体，然而当时人们完全不知道这一点；另外一颗我们以后还要讲到，它已成为 X 射线天文学中最美丽的天体之一。不过库诺·霍夫迈斯特已不知道这一点。
再回到哈特维希的超新星。如果在仙女座星系中有一颗超新星发亮，那么必然可以期待在我们本身的银河系中也一定会有的。在银河系中曾经有过一颗超新星吗？历史上曾经有过这样的现象吗？要将超新星现象和以后我们还要说到的一般相对平稳的新星现象区分开来是非常困难的。因为如果有一颗新星在距离我们很近的地方发亮，那么它在天空中可以比一颗距离我们很远的超新星要亮得多。今天我们知道，在我们的银河系内新近至少有两颗超新星出现过。1572 年著名的第谷·德·布拉赫（Tychode Brahe），他在仙后星座中观测到一颗亮星。约翰内斯·开普勒（Johannes Kepler） 在 1604 年记叙了在蛇夫星座中出现了一颗很亮的星，经过一定时间后它又消失了。这两颗星都是超新星，和哈特维希在仙女座星系中发现的大致相似。今天我们知道，在超新星现象中恒星以爆炸方式发亮，并且将大部分物质抛到空中去。在银河系中可以找到许多地方，那里的气体物质以很高的速度飞开。我们推测，在这些地方很久以前发生过超新星爆发，现在还能看到爆炸云的遗迹。它们之中最有名的是在金牛星座中。
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