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索塞克斯郡（SUSSEX）赫斯特蒙索城堡（Herstmonceux Castle），一九七一年十月上旬

那顆藍超巨星有著極其不尋常的地方，它好像在繞著一個不存在的天體公轉。在十五世紀英國城堡的八角塔樓房間裡，兩位天文學家坐在書桌前，審閱他們的觀測紀錄。保羅．莫丁和露易絲．韋伯斯特從夏天開始就在赫斯特蒙索城堡共享一間辦公室――莫丁在美國待了七年後才歸國。這是間寬敞的房間，進門的木門相當低矮，身材較高的韋伯斯特得彎腰才能通過。城堡落成時，這間房間只有垂直的狹窄開口，後來才添加了一扇更寬敞的窗戶。從窗戶眺望，可以望見圍繞著這座別具一格城堡的護城河，以及更遠處散落著鵝群的放牧地。在窗戶旁的牆面上，八角塔樓房間的歷任住戶記錄了雨燕每年返回城堡的時間。

莫丁在美國就讀研究所及擔任博士後研究員時，經常思考天文學最根本的問題：如何尋找值得研究的有趣天體？英國幽默大師道格拉斯．亞當斯（Douglas Adams）曾寫道：「宇宙之浩瀚無邊，你根本無從想像它究竟有多麼廣衾、多麼龐大、多麼令人瞠目結舌的遼闊。我的意思是，你可能覺得走到藥局很遠，但對太空而言，那只是滄海一粟。」可觀測宇宙（ observable universe）大約包含兩兆個星系，其中許多星系各自擁有數百億顆行星。要找到一顆有趣的恆星，宛如要在海灘上找到一粒有趣的沙粒一樣。

莫丁在紐約州羅徹斯特大學（University of Rochester）與其他研究生頻繁討論後，得出的結論是，最理想的選擇莫過於研究會放射X 射線的天體。只有被加熱到數十萬度、甚至數百萬度的物質才會發出這種高能光線。莫丁推斷，任何會發射X射線的天體都很可能是極不尋常的。他說，它猶如在「揮舞著旗幟高喊『照過來！我很有意思！』」。

幸運的是，地球大氣層替人類阻擋來自宇宙的X射線。然而，到了一九五〇年代晚期和一九六〇年代早期，義大利裔美國物理學家里卡爾多．賈科尼（Riccardo Giacconi）用「探空火箭」（sounding rocket）將第一具簡陋的X射線望遠鏡送上太空，火箭飛越大氣層上方，並在它墜回地球前得以短暫窺探X射線宇宙。賈科尼發現了好幾個宇宙X射線源，其中包括一九六四年發現的天鵝座X－1，它是天空中最耀眼的X射線源之一。

不幸的是，早期X射線望遠鏡的性能簡陋，無法準確測定任何X射線源的精確位置。關於天鵝座X－1，只能確定它位在天鵝座的某處。然而，天鵝座覆蓋天空的範圍很大，這表示似乎無望找到與這個神祕X射線源有關聯的恆星。但到了一九七〇年，X射線望遠鏡的性能提升，標示天鵝座X－1可能位置的「區域」已經縮小。莫丁發現該區域裡有一顆恆星本身的亮度遠超過其他任一天體：這是一顆距地球六千光年的藍色「超巨星」，名為HDE 226868。HDE即「亨利． 德雷伯擴充星表」（Henry Draper Extension），是由哈佛大學眾多女性天文學家於一九二五年至一九三六年編製，以美國醫生暨業餘天文學家的名字命名，並由其遺孀出資贊助。

莫丁回到英國時――前往赫斯特蒙索城堡接下又一個短期職務――第一顆搭載X射線望遠鏡的衛星正繞地球運行。美國航太總署於一九七〇年十二月十二日發射的「烏呼魯」（Uhuru）衛星探測到三百多個宇宙X射線源。莫丁取得烏呼魯星表的預印本，發現標示天鵝座X－1位置的區域已縮小到約滿月視直徑的三分之一。最關鍵的是，該區域仍包含HDE 226868。

莫丁一開始就不認為那顆藍超巨星是這個神祕X射線的來源。雖然這類恆星的表面溫度可能高達五萬度――是太陽的十倍――但這完全不足以產生如此高能的光線。然而，如果一顆恆星的物質像水流入排水孔般旋轉落向一個緻密、超高密度的伴星，這樣的「吸積盤」內部摩擦力會使其熾熱到足以噴發X射線的程度。因此，核心問題是：HDE 226868 是否具有這樣的伴星？

確定恆星是否有伴星的方法是研究其光譜――亮度如何隨著光的頻率或色彩而改變。頻率就像聲音高低，恆星朝向地球移動時頻率會升高，遠離地球時頻率會降低。這種現象就像警車警笛在接近時的音調刺耳、遠離時音調低沉，稱為「都卜勒效應」（Doppler effect）。幸運的是，大自然為每種原子都賦予了一個特徵：一組特有的頻率，原子在這些頻率下會發出光線。要偵測恆星沿著視線方向的運動狀態，只須在恆星光譜中辨識出一個光譜特徵，並檢查它是否偏移了它在地球實驗室中該有的頻率。若藍超巨星以一種特殊的方式改變速度――先向地球靠近，後來又遠離地球――那就是它在繞著另一顆恆星運行的明確跡象。

莫丁的幸運之處在於他與韋伯斯特共用一間辦公室。韋伯斯特是澳洲人，比二十九歲的莫丁年長一歲，她對科學的興趣源自她的父親，後者是昆士蘭大學（University of Queensland） 的物理學教授。她是阿德萊德大學（University of Adelaide）物理系二十名大學生裡唯一的女性，之後在坎培拉（Canberra）附近的斯壯羅山天文台（Mount Stromlo Observatory）攻讀博士學位。和莫丁一樣，她也曾在美國待過一段時間――具體來說，是在威斯康辛大學（University of Wisconsin）。在皇家格林威治天文台（Royal Greenwich Observatory），韋伯斯特與台長理查．伍利（Richard Woolley）合作一項研究計畫，探討銀河系中恆星在宇宙中運行的情況。這項研究需要使用超精密的「光譜儀」（spectrometer）測量它們的光譜，此儀器安裝在赫斯特蒙索城堡中、一百英寸的艾薩克．牛頓望遠鏡的後端。莫丁若要找出HDE 226868是否在繞著另一顆恆星運行，只需在一張檔案卡片上寫下它的天體座標，交給韋伯斯特就可以。他在一九七一年八月就是這麼做。

荒謬之處在於，巨大的艾薩克．牛頓望遠鏡竟被設置在薩塞克斯郡東部的赫斯特蒙索城堡，這裡經常籠罩在雲、霧和雨中。（一九七九年，以高於其建造成本的費用，它被遷往加那利群島〔Canary Islands〕的拉帕爾瑪島〔La Palma〕上的穆查丘斯羅克天文台〔Roque de los Muchachos Observatory〕）。不過，結果證明這對莫丁來說也是一樁幸運之事。世界頂級的天文台通常建在高海拔、乾燥的地點，那裡的「視相」（seeing）非常好。因此，天文學家主要用它們來為宇宙中最暗弱和最遙遠的天體成像。另一方面，艾薩克．牛頓望遠鏡別無選擇，只能集中觀測較明亮的天體，即使在陰霾的天空下也能看得到它們。HDE 226868作為一顆相對較亮的恆星，正好適合該望遠鏡觀測。

歷時數天，韋伯斯特總共採集六份HDE 226868的光譜。但令莫丁感到失望的是，只有其中一份光譜顯示出運動的跡象。在這個時候，他已經打算放棄。然而，既然實際進行觀測的不是他，他決定把那張檔案卡留在原處。藍超巨星仍保留在韋伯斯特的觀測計畫中，她又採集新一輪的光譜。這一回，令莫丁感到詫異的是，光譜顯示出運動的跡象。藍超巨星果然在繞著另一顆恆星運行：周期是五．六天。

書　名 | 《萬物之隙：從無人問津到走入科學核心，黑洞如何成為我們理解宇宙和自身存在的鑰匙？》
作　者 | 馬庫斯．卓恩（Marcus Chown）
譯　者 | 余韋達
出版社 | 臉譜
出版日期 | 2026年3月