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日行南至 乃致冬至(二) ——冬至时节的天空景象(下)

冬夜北方天空中有五颗星构成了一个五边形,十分醒目,像一尾纸鸢在天空中高高飞飏,昭示着虽然时届严冬,但春风已经吹拂到了人间。这个五边形构成了御夫座的主体。其中北边(上面)一颗,最为明亮,它是御夫α(α Aur),中名五车二,西名Capella。御夫座最南边的那颗星属于金牛座,是金牛座β。关于这个星座的希腊神话这么说:雅典国王厄里克托尼俄斯治理有方,政绩出色,受到人们的称赞。此外,他还发明了四匹马拉动的双轮马车。后来太阳神阿波罗就驾驭着他发明的这种马车在天空巡游。天上的主神宙斯为嘉奖他发明的功绩,把他升入天界,成为御夫座。另外,宙斯幼年的时候,为躲避灾难,由母山羊阿玛尔忒亚抱着逃到克里特岛,靠喝羊奶长大。宙斯长大后,成为众神之王。为了报答母山羊的哺养之恩,也把她升入天界,委托厄里克托尼俄斯照看。于是御夫座便成了雅典国王怀抱山羊的形象,而这颗最明亮的α星正代表了这只山羊。

 

御夫座的形象图和星图

五车二,全天第六亮星星等0.08m,距离43.9光年。肉眼看来是颗单星,实际上是由两对双星五车二Aa、Ab和五车二H、L组成的四合星。主双星五车二Aa和Ab的两颗星都是明亮的黄色巨星,每颗的质量都约2.5M☉,次双星五车二H和L与主双星相距1万天文单位,都是暗淡、较小、温度较低的红矮星。

五车二Aa和Ab都已经在核心耗尽了氢燃料,正在冷却和膨胀,脱离着主序。两者相距仅0.74天文单位,相互绕转周期104日。五车二Aa在两者中温度较低,但更明亮,光谱型K0,光度78.7L☉,表面温度4970开,半径11.98R☉,年龄5亿9千万年至6亿5万年。在五车二Ab核心进行着由氦聚变成碳和氧的反应,它较小,但温度稍高,光谱型G1,光度72.7L☉,表面温度5730开,半径8.83R☉,与五车二Aa同时诞生。它正处在由亚巨星向红巨星演化的过程中。五车二H和L的相互绕转周期约300年,质量分别为0.57M☉和0.53M☉

五车二各子星与太阳大小的比较(来源:维基百科)

图注:Capella 五车二 Sol 太阳

迄今为止还没有在五车二周围发现行星。可是在一百多年前,法国著名科幻作家儒勒·凡尔纳曾经写过一本书,设想地球人乘坐超光速飞船来到五车二周围的行星上,于是有了有趣的故事:当宇航员回观地球时,或看到自己父母的婚礼,或看到自己出生的场面,……凡尔纳作品的科学性和可读性都很强,书中预见的许多人类创造物后来都成了现实。但是,这本书写作的时候,爱因斯坦的相对论尚未问世,作者不知道光速不可逾越的原理。笔者请读者诸君思考一个问题:假如超光速能够实现,若飞船的速度是光速的4倍,那位看到自己出生的宇航员至少应该几岁?若飞船的速度是光速的2倍呢?是光速的1.5倍呢?

在御夫座里有两颗著名的食双星:御夫ε星,中名柱一。双星里的两颗星彼此绕转1周的时间是27年。星等变化于3.83 m~2.93 m;它的距离尚有争议,在2170至4600光年之间;其中主星是白超巨星,半径365R☉,光度20万L☉。柱一南端(下面)的柱二(御夫ζ)距离760光年,也是食双星,两颗子星的绕转周期2.66年。星等变化于3.70m~3.97m。

御夫座位于反银心的方向,也就是说冬季的银河流经御夫座。银河在这里狭窄又暗淡,可以看到较多疏散星团,著名的如M36或NGC1960、M37或NGC2099和M38或NGC1912。M36包含约60颗恒星,直径约14光年,距离4340光年,质量746M☉,年龄约2510万年。M37包含约150颗恒星,直径约25光年,距离4200光年,质量1500M☉,年龄约2亿年。M38包含约100颗恒星,直径约25光年,距离3480光年,年龄约2亿9千万年。

疏散星团M36

 疏散星团M37

 疏散星团M38(来源:维基百科)

下一颗亮星是小犬α,中名南河三,西名Procyon。这是全天第8的亮星,星等0.34m,距离11.4光年。这也是一对双星,绕转周期41年。主星南河三A,光谱型F5,质量1.4M☉,年龄13.7亿年;次星南河三B,是一颗暗淡的白矮星,光谱型DA,质量0.6M☉。小犬座是一个小而暗的星座,除了还有一颗小犬β是2.9m外,其余都暗于4m。

小犬(Canis Minor)及其南邻麒麟(Monoceros-独角兽)(来源:维基百科)

再一颗亮星是波江α,中名水委一,西名Achernar。这是全天第10的亮星,星等0.40m~0.46m,距离139光年。位于南天,赤纬约-57°,比老人星更偏南。这是一对食双星(即食变星);绕转周期7.04年,相距7.35天文单位。主星水委一A,光谱型B6,是一颗高温蓝色星,表面温度在12673至17124开之间,质量6.0M☉,半径在6.78至9.16R☉之间,光度3493L☉,年龄6300万年;它的转速度很快,因此星体呈明显的椭球状。次星水委一B,光谱型A0至A3,表面温度9064开,质量2.0M☉,半径1.7R☉之间,光度17.5L☉

波江座是南天的一个大星座,蕴含许多有趣的天体,可惜在中国不易看到,就不着墨铺陈了。

双子座是黄道星座之一,其中的两颗亮星并排闪耀在我们的头顶偏南处,十分引人瞩目。它们与周围一些稍暗的恒星构成手挽手并立的两个人形,惟妙惟肖;在希腊神话中他们是一对孪生兄弟,所以早在两千多年前,古希腊人就把他们俩合称为双子座。

 

双子座的形象图和星图

双子β,中名北河三,西方名Pollux。这是这个星座里最亮的一等亮星,星等1.14m,在全天最亮恒星中排名第17位。它的距离33.8光年,质量1.91M☉,光谱型K0,表面温度约4586开,半径9.1R☉,光度32.7L☉,表面温度4586开,年龄7.24亿年;这是一颗呈橙黄色的巨星。2006年发现一颗系外行星β gem b环绕它旋转,这颗行星被命名为Thestias;它的质量约2.3木星,距离主星1.64天文单位,以590日的周期环绕主星旋转;显然,这是一颗热木星。双子α星却是一颗2等星。

在行星发现史上,双子座具有显赫的地位。1781年,英国天文学家威廉·赫歇尔在双子座里发现了天王星。大约1个半世纪以后,美国青年天文学家汤博也是在双子座里发现了当时认为的第九颗大行星——冥王星。不过冥王星的大行星地位只维持了70多年被降格为了矮行星。

在双子座里也有许多有趣的天体。

只要用小望远镜对准北河二星去看,就能发现它是一对双星,双星中的每一颗星以大约511年的周期互相环绕着旋转。这是1803年威廉·赫歇尔首次观测到的有公转的双星系统。后来天文学家进一步发现,这对双星里的每一颗星又都是双星,不过用小望远镜无法把它们分辨开来。这样,双子座α星其实是一个四合星(聚星)。

另一个令人瞩目的是爱斯基摩星云(NGC2392)。它的形态看起来像生活在北极地区、头戴皮帽的爱斯基摩人(现已改叫因纽特人),因此得到了这个名称。这是一个行星状星云,中心有一颗高温的O型星,距离6520光年。

爱斯基摩星云(来源:维基百科)

我们已经在前面叙述了四象中的东方苍龙、北方玄武和西方白虎。南方朱雀出现在寒冬和早春的夜空。朱雀,亦名朱鸟,它的七宿为井、鬼、柳、星、张、翼、轸;它的形象是一只展翅飞翔的雀鸟,位于南方,属火,色赤。

南方朱雀(来源:网络)

双子座包含了南方朱雀第一宿的井宿,它由8颗星组成,全部都在双子座里。《史记·天官书》称:"东井为水事",井宿八星的形状有如一个水井,故名。其中最亮的是井宿三(双子γ),星等1.92m,距离109光年,这是一颗蓝白色的A0型超巨星。

鬼,又称舆鬼。鬼宿共4颗星,呈方形像一辆车,这或是又称的来由。鬼宿属于巨蟹座,鬼宿一、二、三、四依次对应的星是巨蟹θ、η、γ、δ,其中最亮的是巨蟹δ,星等3.94m,其余都是4m和5m的暗星。二千年前夏至点位于巨蟹座,夏至的符号就是沿用巨蟹座的符号。《步天歌》曰:"四星册方似木柜,中央白者积尸气"。鬼宿四边形中央的所谓积尸气,是一个星团,即蜂巢星团,又名鬼星团,M44或NGC2632。

蜂巢星团(来源:维基百科)

蜂巢星团是一个疏散星团,包含约1千颗恒星,在肉眼看起来像一团小小的云雾;古希腊天文学家托勒密描述它是“巨蟹胸口的一团云雾”。意大利科学家伽利略曾经认为它是1颗星,率先用望远镜对它进行了观测;当他发现里面有40余颗星后,不禁为之惊讶。其明亮内核的直径约23光年。伊巴谷卫星测得它的距离为593光年。它的年龄约6亿年,里面除了大量主序星以外,还有红巨星和白矮星。

柳,原名为咮,咮是鸟嘴的意思。柳宿八星,形状弯曲,像鸟嘴,也像垂柳。柳宿位于长蛇座,在蛇头的位置,其中最亮的星是柳宿六(长蛇ζ),星等3.11m。

井宿、鬼宿和柳宿(来源:《中国大百科全书·天文卷》)

数了这么多星星,像是报流水账似的,有些厌烦了。请欣赏一首唐代诗王白居易的“邯郸冬至夜思家”诗:

邯郸驿里逢冬至,

抱膝灯前影伴身。

想得家中夜深坐,

还应说着远行人。

以此作为本文的结束。


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