速度除了要测周年视差,同时还要测星际距离,而星际距离的测定是最不靠谱的,要依赖诸多假定。这么着,上述绝对亮度和切向速度的准确度都要依靠一个不可靠的中间值。唯有依据星体光谱测得的参数,像恒星化学组成和星体的视向速度,是“干净”的,可信的。当然,实际测量中也有很多需要排除的因素,比如测遥远星体的宇宙学红移速度需要扣除它的本动;测较近星体相对“标准太阳”的多普勒速度,要扣除地球的公转,扣除太阳本身相对“标准太阳”的速度浮动。干爹介绍说,咱们这台恒星摄谱仪是低色散度的,主要用于遥远星体的观测[2]
。这种低色散摄谱仪比较轻巧,可以放在主焦点笼中。当然用它来观测近星也是可以的,只是精度低一些。
等天乐熟悉了这些仪器,干爹又暂时退出了,留下他一人在星空中徜徉。天乐对宇宙大爆炸的图景最感兴趣,出于对哈勃的敬意,他想沿着哈勃走过的路再走一遍。此后几个月,他测量了很多遥远星系和类星体的红移值,这些星系太暗了,在镜野中拥挤得像窗户上的苍蝇,想把它们的光谱清晰地留在天文底片或CCD上并非易事。经历了几次失败后,天乐终于熟练地掌握了摄谱仪,测得的几十个红移值都与资料值相差不大了。
他对遥远星体的宇宙学红移太痴迷,直到几个月后,第一场薄雪飘落在天文台的圆顶,他才把目光转向冬夜星空中的亮星。大致说来,亮星大都离太阳较近。他测量了很多亮星的光谱红蓝移(视向速度),像御夫座的五车二和柱六,金牛座的毕宿五,双子座的北河二和北河三,猎户座的参宿四和参宿七,船底座的老人星,等等,这些测值与资料值也很接近。只有在大犬座的天狼星,这颗夜空中最亮的-1.4等星上,他第一次遇到了麻烦。
他为此整整忙了两个月。快到元旦时,干爹问他:
“小哈勃,这俩月在干什么?我看你相当亢奋。”
“干爹,我正打算告诉你呢。我在测几颗亮星的光谱红蓝移时遇到了麻烦,无论如何校正,它们的视向速度都和资料值有偏差。这些天我又回过头去检查了一下夏天以来拍的光谱片,找出了和资料值有误差的所有星星。你看。”
他递给干爹一张纸,上面列着一张表:
干爹看了一遍,问:“出误差的都是近地恒星?”
“对,误差最大的是十几光年远的恒星,很近的和较远的恒星误差较小,三十五光年之外的恒星就完全没有误差了。”
“所有误差都是单向的,都是增加了朝向地球的视向速度?”
“对,但增加的值不同,离太阳十五六光年处最大。”
干爹对着这个表格久久沉吟。他知道天乐这孩子做事可靠,既然在两个月的亢奋观测后才拿出这个表格,说明上面的数据已经反复校正过。也不会是天乐的观测计算中出了什么系统误差,因为天乐说过,三十五光年以外的星体的测量值都与资料值很接近。他自语着:
“但……怎么可能出现这么系统性的误差?就好像这片空间在向太阳塌陷。”
“干爹,这正是我的怀疑啊。”
“这根本不可能,太阳附近并没出现一个巨型黑洞,而且即使有黑洞,也不会造成这样的塌陷。”他想了想,“巡天星表上,三十五光年以内还有几十颗暗星,它们的光谱你测过没有?”
“还没有全测。”
“那咱们全部测量一遍。我也去。”他回头对天乐妈说,“从今天起,我得上夜班啦。”
天乐妈稍一愣一说实话,这一两年她已经习惯睡在这个男人的怀抱中了,那种安心的感觉真的是一种享受。但她马上说:“去吧去吧,这样你们俩互相也有个照应。”
这之后,爷儿俩又亢奋地忙了七八个月,直到来年初秋。他们对三十五光年内的所有恒星全都测了光谱,后来又扩大到五十光年之内。天乐的那个表格基本没错,这些近地恒星都增加了一个朝向地球的蓝移。蓝移增量大小不等,以牛郎星最大。异常区域限制在三十五光年内,到三十六点五光年的大角星就截止了。与那个表格不同的是,两人后来测得的蓝移增量比天乐的测值稍大,最大的大了0.2千米/秒。天乐检查了一下记录,对于爹说:
“我发现一个规律,凡是和我的测值误差较大的数据,两者的观测时间都相差较远。比如对南河三,上次测是去年初冬,到现在已经大半年了。所以,也许这是因为——这个收缩是逐年递增的。”
“这不奇怪。既然它们都有了蓝移增量,那这个增加不可能是突变,只能是一个逐渐加速的过程。”
此后秋雨连绵,无法观测,父子俩就待在家里反复讨论,探讨造成这个现象的深层原因。天乐妈听的时间长了,也约略听出他们的意思,一天,她小心地问:
“你们这些天一直在唧咕啥?是不是说天要塌?”
天乐老老实实地说:“从观测值看是这样的,不是全部的天要塌,只是一小块。当然,这一小块空间也足以把地球捂进去了。”
天乐妈愣了,干爹忙安慰她,说这只是观测到的表面现象,一定有别的解释。老天既然已经存在了一百多亿年,哪能说塌就塌呢。天乐妈一听这话,就放心地回厨房做饭去了。干爹回头对天乐说,他这段话并非全是虚言安慰,因为他不相信“天塌”确实有一个理由,虽然不能算严格的反证,但也不能忽略——科学启蒙之前,自恋的人类总把地球当成宇宙的中心。科学后来破除了这种迷信,现在我们知道,地球或太阳只是极普通的星体,上帝无论在施福还是降祸时,都不会对人类另眼相看。可是现在呢,恰恰人类区域是一个局部塌缩的中心!这就像是“地球中心论”的变相复活。
话虽这么说,但父子俩并不能排除心中的不安。不管怎么说,这个古怪的“蓝移区域”是确实存在的,它给人一种难言的感觉:阴森、虚浮、模糊,就像童年时期天乐潜意识中的病魔形象。但它究竟是什么机理造成的?随后的四年里,父子俩用大量观测确认了以下的结论:
半径十六光年之内的空间正发生着暴缩,收缩率大致是均匀的,因为观测值基本符合“蓝移量与距离成正比”的哈勃公式。该局域收缩已向外波及半径三十五光年的区域,在受波及区域中,蓝移量随距