天狼双星与开阳双星

作者:高孟嘉

冬季或早春的夜晚,抬头望向夜空,被称为“星座之王”的猎户座高悬在南方天空,十分壮观,紧密排成一条直线的腰带三星也是熠熠闪烁。然而,我们今日的主角却不是猎户座,而是另一颗十分明亮的星星——顺着猎户的腰带三星,朝东南方向看去,闪耀着蓝白色光芒的、格外明亮的星——天狼星。

冬季或早春的夜晚,抬头望向夜空,被称为“星座之王”的猎户座高悬在南方天空,十分壮观,紧密排成一条直线的腰带三星也是熠熠闪烁。然而,我们今日的主角却不是猎户座,而是另一颗十分明亮的星星——顺着猎户的腰带三星,朝东南方向看去,闪耀着蓝白色光芒的、格外明亮的星——天狼星。

天狼星的位置(图片来源于网络)

 

天狼星是大犬座α星,也是除太阳外全天最亮的恒星,虽然暗于金星与木星,但是绝大多数时间亮于火星。作为一颗早期A型蓝矮星,它的体积略大于太阳,半径是太阳的 1.711 倍,表面温度大约是太阳表面温度的 2 倍,高于织女星,为9940K,呈蓝白色。这些都是不变的事实,前人之述备矣。今天,小伙伴们就跟随小星的脚步,来了解一下它所构成的双星系统吧。

1844 年,德国天文学家贝塞尔根据天狼星的移动路径推断出天狼星是一颗双星,因为观测发现该星在附近空间中沿波形轨迹运动,从而推测它有一颗被称为天狼星B的伴星,并且绕转周期约为50年。这颗伴星于 1862 年被美国天文学家克拉克(A.Clark)用自制的折射天文望远镜最先看到。后经测算,它们的绕转周期为 50.09 年,与18年前的预言惊人的吻合。

德国天文学家贝塞尔(图片来源于网络)

 

天狼星及其伴星在偏心率颇大的轨道上互相绕转,绕转的周期是 50.09 年。伴星的质量为太阳的0.978倍,但它的半径却只有地球那么大,所以其密度比太阳大得多,平均密度为 3×10³kg/cm³,物质主要处于简并态,是已知最大质量的白矮星之一。天狼星 B 终究会逐渐冷却,剩余的热量会以辐射的形态释放,整个过程预计需时2亿年。

天狼星(图片来源于网络)

 

除了天狼星之外,夜空中还有另一对人气很高的双星,那就是位于北斗七星中的“开阳”。开阳是北斗七星从柄端数的第二颗星,《晋书•天文志》中记载“开阳为律”。

北斗七星(图片来源于网络)

 

开阳是一个很有趣的天体:它是第一对用望远镜发现的目视双星(1617年)、是第一批被照相的双星系统(1957年)、也是第一个被发现的分光双星(1889年)。更有趣的是,与此同时开阳还与近旁的辅星(又名开阳增一、大熊座80)组成肉眼可见的双星。古人观察到大熊座80总在离开阳星很近的地方,就像是开阳星的卫士,就把它叫做辅,因此,大熊座80有时也被称作“开阳辅”。开阳和辅的视亮度分别为2.2和4.0星等,它们的角距离为11角分。开阳与辅实际相距约0.25光年,虽然自行显示两者有共同的运动,但是还是不能确定它们是一对物理双星,还是一般认知的光学双星。早在1617年,伽利略对它们做了仔细的观测记录,如果有兴趣的话,小伙伴们不妨亲自观测它们,以此检验一下自己的视力。

随着科技的发展,我们的观测手段越来越高超,人们发现,开阳实际上是由至少6颗星组成的聚星。开阳本身是由开阳A和开阳B组成的目视双星。1889年,天文学家通过光谱观测首先发现开阳A是分光双星,紧接着19年后又发现开阳B也是分光双星,再后来,人们惊奇地发现,辅也是分光双星。直到1996年,通过海军原型光学干涉仪,人们终于以超高的分辨率分辨出了开阳A 的两颗子星A1和A2。


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