认识“夏季大三角”的恒星

了解构成夏季夜空中最具标志性景观之一的恒星三重奏

The summer Milky Way looking up through trees in Banff National Park, Canada

七月,在艾伯塔省班夫国家公园的赫伯特湖,透过树木仰望夏季银河和夏季大三角的恒星。天津四(Deneb)位于左上方,织女星(Vega)位于右上方,牛郎星(Altair)位于下方。

前几天晚上睡觉前,我出去遛狗。当时大约晚上 11 点,出于长期养成的习惯,我做了我一直做的事情:我抬头看了看。

那是一个晴朗的夜晚,虽然我的眼睛还没有适应黑暗,但已经可以看到几颗星星。我花了一点时间辨别方向,然后突然高兴地笑了。三颗明亮的星星正在东方升起:两颗离地平线较近,一颗已经高悬头顶。

“哦,嘿,你好啊,夏季大三角,”我自言自语道。我很惊讶看到这个星群,尽管它的名字很贴切,而且现在是七月初。这里已经阴天很久了,我都忘了天空中有什么星星。


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夏季大三角对于业余天文学家来说,就像猎户座或大熊座一样熟悉。它由天空中最亮的三颗恒星——织女星、牛郎星和天津四——组成,它们比周围的恒星亮得多,因此使这个三角形成为一个地标,或者更确切地说,是一个天标。它很容易被发现:只需在晴朗的夏夜走到户外,向东看即可。在初夏,就像现在这样,牛郎星大约在地平线上方 30 度,也就是到达天顶的三分之一处。天津四位于其左上方,而织女星则比它们都高。在夏季的晚些时候,当夜幕降临时,这三颗星都高悬在空中。

但是,这个星群——字面意思是星星的图案——不仅仅是一个美丽的景象。构成它的恒星本身也非常令人惊叹。

织女星是天琴座中最亮的恒星,距离地球 25 光年。它被称为 A 型恒星——比太阳更热、质量更大。它的亮度是太阳的 40 倍,这就是为什么它看起来如此明亮的原因。它是天空中为数不多的亮度足以呈现出明显颜色的恒星之一,它发出蓝宝石般的蓝色光芒。

就恒星而言,它也很年轻:不到 5 亿年。太阳已经存在了超过 45 亿年,因此相比之下,织女星简直还是个蹒跚学步的孩子。20 世纪 80 年代使用红外天文卫星对织女星的观测发现,对于同类型的恒星来说,它发出的红外光过多,天文学家由此断定它被一个碎片盘包围。这种星盘是在行星形成的某个阶段形成的,当时岩石物质刚刚开始聚集在一起。巨大的小行星在星盘中碰撞,产生被恒星加热的尘埃,从而导致过量的红外辉光。织女星是第一颗被观测到拥有碎片盘的恒星,因此,从这个意义上说,它是系外行星科学领域的鼻祖。

牛郎星与织女星相似,它也是一颗 A 型恒星,因此比太阳更热。它比织女星离我们更近:只有大约 16 光年远。但它的亮度较低,亮度“仅”为太阳的 10 倍,因此肉眼看起来稍暗一些。它是天鹰座中最亮的恒星。

牛郎星与大多数恒星的不同之处在于,它是一颗快速自转星,一颗自转速度极快的恒星。它自转一周的时间不到八小时!太阳自转一周需要一个月,而牛郎星更大,大约是太阳直径的两倍,因此其赤道上的物质以每小时超过一百万公里的速度呼啸而过。如果它的自转速度再快约 30%,离心力就会将气体从其赤道抛射到太空中。

同样的力非常强大,以至于这颗恒星实际上被压扁了,从侧面看,它看起来更像一个鸡蛋而不是一个球体。它的赤道直径比两极直径宽 25%。这一点实际上已经被观测到了!天文学家使用一种复杂的技术,拍摄到了显示其形状的恒星图像,并且它明显是扁球状的。牛郎星是为数不多的完成此项观测的恒星之一。

天津四显然是夏季大三角顶点中最暗淡的一颗恒星,但不要被它迷惑了。它也是迄今为止最遥远的一颗——大约 2600 光年远(尽管这个数字存在一些不确定性)。在如此遥远的距离上仍然显得如此明亮,这意味着天津四是一个庞然大物:它是一颗巨大的超巨星,其大小至少是太阳的 100 倍,甚至可能是估计值的两倍。此外,它也更热,并且爆发出光芒:它可能辐射出高达太阳 20 万倍的能量。如果将天津四放在我们太阳系的中心,地球将被烤焦。

天津四是我们整个星系中最亮的恒星之一。而且它还会变得更亮。它的质量非常大,以惊人的速度燃烧着它的核燃料,即使它有一个更大的燃料箱,但它的寿命也不会很长。最多在几百万年内,它将作为超新星爆炸,并在至少几周的时间里变得明亮数千倍。幸运的是,它离我们太远,不会对我们产生物理影响——除非你是一位天文学家,因为那样的话,你就可以期待在它爆炸时有很多不眠之夜来研究它,前提是你能在几百万年后还活着。

因此,当您站在户外凝视夏季大三角时,请记住所有这些事情。您在天空中看到的星星不仅仅是漂亮的亮点,可以供您观赏。它们是真实的,它们是地方,而且每一颗都绝对令人难以置信。

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