什么是星座?它们从何而来?

宇宙的偶然性和生物进化共同创造了一张通往星星的路线图

The constellation Orion is seen in the night sky framed by the branches of a blossoming cherry tree

猎户座的星空景象,夜空中最著名的星座之一。

Haitong Yu/Getty Images

如果你在无月之夜去一个非常黑暗的地方——并且我再怎么强烈推荐你这样做也不为过——你将会面对一个令人敬畏的景象:夜空似乎充满了数百万颗星星,都在向你闪耀。

事实上,一次只能看到几千颗星星,但如果你习惯了城市和郊区光污染的天空,你会感觉自己仿佛置身于《星际迷航》的深空场景中。

试图在星光璀璨的苍穹中找到方向可能会让人感到有些不知所措。那里有很多天空,星星无处不在。你如何才能弄清楚你在看哪里呢?


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幸运的是,大自然为我们提供了一些帮助:天空中最亮的星星似乎形成了群组,这是我们的大脑想象出的模式,解释了我们的眼睛所看到的东西。有时这些模式是简单的几何形状,但另一些模式包含足够多的亮星,可以在我们的脑海中触发某种识别,与我们更熟悉的事物产生一丝相似之处:狮子、人形或跃起的海豚。

天文学家将这些集合称为星座,字面意思是星星的群组或集合。它们非常方便!数百万年来,大脑已经进化出一个相当复杂的模式识别系统,对于人类来说,这意味着我们天生就擅长发现星座——并将它们用作天空中的地标。

世界各地的文化都在星星中看到了这些模式,并且几乎都为它们赋予了故事和神话——并非所有这些故事都相同。例如,古希腊人将飞马座星座视为一匹飞马,但在中国,它是乌龟的一部分,在印度,它是月亮的床。对于基本上是一个由四颗星星组成的大正方形,角落里排列着一些恒星线来说,这还不错。

其他模式激发了更普遍的解读。例如,猎户座通常被视为一个超乎寻常的人形:猎人、国王甚至神祇。很难这样看它:三颗明亮的星星排列成猎户座标志性的腰带,而天空中一些最亮的星星,包括参宿四和参宿七,构成了这个星座的手臂和腿。

随着时间的推移,随着占星术的瘴气凝聚成天文学科学,天文学家意识到他们需要对系统进行更多的秩序化。人们(实际上)画出了线条,将整个天空划分为星座;国际天文联合会 (IAU),所有宇宙事物的官方保管者和分类者,现在承认其中 88 个,每个星座的边界都经过精心定义。天空中每一个物体——恒星、星系、星云、黑洞、一切事物——都“在”一个星座中,这让每个人都更容易找到它们。

但请注意,仅仅因为星星在同一个星座中,并不意味着它们在物理上彼此关联。因为星星离我们太远了——至少数万亿公里,有时远得多——当我们凝视天空时,我们无法感知它们的真实距离。就我们的眼睛而言,它们都在无限远处,但事实并非如此。两颗星星可能在天空的平面上彼此相邻,但在三维空间中却相距甚远;即使它们看起来亮度相同,一颗星可能本质上是暗淡的并且相对靠近我们,而另一颗则是远得多的发光巨兽。即使从地球出发旅行几十光年,也会因透视而扭曲星星的视位置;从宇宙角度来说,不需要走太远,熟悉的星空图案就会变得几乎无法辨认。

因此,星座几乎完全存在于我们的感知中,而不是作为一种物理现实。但它们非常有用。首先,它们立即提供了天文物体在天空中的位置的概念,类似于有人说“我住在弗吉尼亚州的一个小镇”。它不具体,但确实大大缩小了范围。此外,由于地球绕太阳运动,一年中不同时间可以看到不同的星座,因此仅通过知道日期,您就可以判断一个物体是否有可能被看到。

我们也可以按半球进一步划分它们。例如,如果您居住在地球的北半球,那么太靠南的星座总是会被地球的大部分阻挡,并且永远不可见(南半球居民的情况则相反)。有些星座,称为拱极星座,非常靠近天极,以至于它们永远不会低于地平线,而是在每个晚上围绕天空中的那个固定点盘旋。它们始终可见,整夜可见。

除了星座之外,还有其他恒星组合。例如,星群就像子星座;其中的恒星形成了一种模式,但不是完整的星座。虽然没有明确的界限来区分它们,但可以采取某种程度上武断的立场,即星座由 IAU 正式定义,而星群则不是。最著名的例子是北斗七星,它实际上只是大熊座(大熊)星座的一部分。(北斗七星的柄是熊的尾巴——只是熊没有长尾巴,所以天文学家比动物学家更擅长研究星星。)这是文化解读的另一个例子;北斗七星在英国被称为犁,在一些斯拉夫国家被称为马车。其他人也将其视为船、甲壳类动物或驯鹿的一部分。

并且在这种特殊情况下,与我之前写的内容相反,北斗七星中的大多数星星实际上彼此相关联;它们都大致在相同的距离,并以相同的速度和方向在太空中移动。所有这些都可能很久以前从同一片气体云中诞生。通常,此类群组称为星团(例如昴星团,一个由数百颗年轻恒星组成的星团,距离地球约 450 光年,巧合的是它看起来像一个勺子,并且经常被误认为是小北斗七星),但当它们更老且更分散时,我们称它们为星协。

并非所有星座都能立即识别,虽然。有些星座,例如白羊座,只不过是两三颗中等亮度的星星排成一列。显微镜座,一个代表(猜猜看;继续猜)——显微镜的南方星座,其恒星非常微弱,即使在轻微的光污染中也看不见。有些星座确实看起来像它们的化身;天蝎座是一个长而蜿蜒的、由相当明亮的星星组成的集合,非常像蝎子。我最喜欢的是海豚座,它由一个平行四边形的四颗星星和另一颗拖在后面的星星组成:它是一只从水中跃出的海豚,尽管它很简约,但也不难想象。幽默地说一句,我还喜欢三角座,因为我欣赏广告的真实性。

说实话,专业天文学家在谈论天体时,除非是在名称中(例如,半人马座阿尔法星的名称,它位于半人马座星座中),否则他们实际上并不使用星座。相反,天文学家更喜欢根据指定的星表名称,甚至只是天空中的坐标来指代天体。这可能很平淡,但在处理特定且通常非常微弱的天体时,这在某种程度上更实用。

无论如何,星座不是为此而设的。它们构成了一张地图集,在您仰望夜空浩瀚无垠时为您指路。当您看到北冕座(北方皇冠)或南十字座(南方十字)或猎户座的璀璨星辰时,这些图案会告诉您您在看哪里,并欢迎您更深入地寻找其中更多的奇迹。

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