1676年,愛德蒙·哈雷于大西洋南部的圣赫倫娜島上度過了一年,目的是要研究南半球的星空。約40年后,于1718年他對比自己的天體測量和托勒密的《天文學(xué)大成》之后,發(fā)現(xiàn)了一直都被當(dāng)作是“固定的”恒星的自行運(yùn)動。大角星和天狼星都有顯著的移動,而當(dāng)中天狼星更在之間1800年內(nèi)向南移動了30分角(約為月球的直徑)。
1868年,天狼星成為第一顆被測量出運(yùn)行速率的恒星。威廉·哈金斯爵士仔細(xì)檢查了天狼星的光譜,并觀測到一個顯著的紅移。他因此得出結(jié)論:天狼星以大約40km/s的速度遠(yuǎn)離太陽系。雖然對比近代測量出來的7.6km/s速度數(shù)值相差過大,不過那次的測量卻開始了天體徑向速度的研究。
不過最新的觀測結(jié)果表明,天狼星正在靠近太陽系,在大約6×10^4年后它的視星等將達(dá)到峰值,屆時(shí)天狼星將變得十分明亮。在這之后它將逐漸遠(yuǎn)離太陽系,不過在這之后的2.1×10^5年內(nèi),它仍然是天空中除太陽外最亮的恒星。
天狼星觀測方法編輯天狼星的視星等約為-1.46,使其成為夜空中最亮的恒星,幾乎為第二亮的老人星的兩倍。然而,它仍然不如月球、金星或木星光亮。水星和火星偶爾也會比天狼星更亮。天狼星幾乎能從地球上任何有人的地方觀測得到,只除了居住于北緯73°以北的人無法看到??墒?,一些在地球北邊的城市觀測到的天狼星也并不會升得很高,如圣彼得堡的天狼星只會升到地平線上13°。由于天狼星的赤緯約為-17°,因此從南緯73°起它是一顆拱極星。7月初從南半球可以看到天狼星在太陽下山后下山,又在太陽升起前升起。在適當(dāng)環(huán)境條件之下,天狼星甚至能在有太陽的時(shí)候被肉眼看到。當(dāng)然,天空要非常清,觀測地點(diǎn)的海拔必須要高,太陽要低低的掛在地平線上,再加上天狼星要在頭頂上,十分難得。
基于天狼星雙星系統(tǒng)的環(huán)繞運(yùn)行軌道,兩顆星的最小分距為3角秒而最大分距為11角秒。在他們相距最近的時(shí)候,要在觀測時(shí)分別出兩顆星體十分困難,因?yàn)榘装翘炖切荁就在和它很近卻有比它亮許多的天狼星A旁邊。要清楚分開它們,除天氣理想外,則需要一座口徑至少有300mm的天文望遠(yuǎn)鏡。1994年,兩顆星到達(dá)了它們的拱點(diǎn),從那時(shí)開始,這對雙星開始遠(yuǎn)離對方,用天文望遠(yuǎn)鏡分開它們就更加容易了。有著離地球8.6ly的距離,天狼星A和天狼星B占據(jù)了8顆最接近太陽系恒星之中的2顆,而且更是第5接近太陽系的恒星系。
盡管天狼星的光度僅為太陽的25.4倍,但距離近使得天狼星如此明亮。其他相似的星體有昏暗的南門二,對比于遙遠(yuǎn)卻極亮的超巨星如老人星、參宿七或參宿四。距離天狼星最近的大型恒星是南河三,距離約為5.24ly。1977年發(fā)射的旅行者2號飛船,在完成了研究四顆類木行星的任務(wù)之后,預(yù)計(jì)將于大約2.96×10^5年之后到達(dá)8.6ly以外的天狼星。
天狼星天狼星A編輯天狼星A是一顆藍(lán)矮星,半徑約為1.711R⊙。光學(xué)干涉儀量度出此星的半徑,估計(jì)角直徑為5.936±0.016mas。它的自轉(zhuǎn)速度約為16km/s,因此并沒有有效地把星體壓扁成橢圓形??椗莿t以更高速的274km/s自轉(zhuǎn),使其成為扁球體。
天體模型指出天狼星A形成于一次分子云坍塌的時(shí)候,到了10^7年之后,其能源的生成已經(jīng)完全由核聚變提供。其核心成為了對流層,并利用C-N-O循環(huán)制造能量。人們預(yù)測,天狼星A會在其形成之后1.76×10^9年之內(nèi)用盡儲存在核心的氫。此時(shí)它會經(jīng)歷紅巨星階段,屆時(shí)天狼星A的光度將大增。然后它將溫和下來,成為一顆白矮星。
天狼星A的光譜有著很深的金屬線,顯示出一些重于氦的元素的增強(qiáng)(如鐵),因此也被歸為Am星。相比于太陽,天狼星A大氣層里相對于氫含量的鐵含量為Fe/H=0.5,也等于100.5,意思是說它大氣層中的鐵的含量是太陽的316%。不太可能整顆恒星都富有金屬元素,而其實(shí)這些金屬元素都可能是懸浮在位于表面的一層薄對流層上。
天狼星天狼星B編輯天狼星B的質(zhì)量大于太陽的質(zhì)量,并且是已知最大質(zhì)量的白矮星之一。它差不多有1.1M⊙。然而這么多物質(zhì)卻被壓縮成約為地球的大小。其表面溫度為25000±200K。但是,由于在內(nèi)部已經(jīng)沒有能量的生成,剩余的熱量會以輻射的形態(tài)放射出外太空,天狼星B終究會漸漸冷卻,這需時(shí)要多于2×10^8年。
一顆恒星要經(jīng)過主序星和紅巨星階段才會成為白矮星。約為1.2×10^8年前,天狼星B可能是一顆光度更高的藍(lán)矮星,光譜在B4-B5之間,質(zhì)量約為5M⊙。天狼星B成為紅巨星的時(shí)候,可能增加了其伴星天狼星A的金屬量。
天狼星B最初由碳及氧元素組成,這兩種元素是形成天狼星B的已死亡恒星里的氦核聚變產(chǎn)生的。這些元素被更輕的元素覆蓋,并根據(jù)質(zhì)量來分層,因?yàn)樘炖切荁有著高表面重力。因此,天狼星B的外層大氣層幾乎為純氫,宇宙中最輕的元素,光譜中也找不到任何其它元素。
天狼星天狼星星團(tuán)編輯在1909年埃希納·赫茨普龍是第一位提出天狼星是大熊座移動星群之一的人,他在觀測天狼星系統(tǒng)在天空中的移動路徑之后得出這個結(jié)論。
大熊座移動星團(tuán)是由220顆恒星組成的,并在太空有相同的移動路徑。其最初形成時(shí)是疏散星團(tuán)的一部分,從此便逐漸脫離引力的牽引。不過,在2003年和2005年作出的分析卻表示天狼星未必屬于這一星團(tuán)。大熊座移動星團(tuán)估計(jì)年齡為4×10^8~6×10^8年,而天狼星的金屬量和太陽的相似,因此年齡可能只有2×10^8年,對于這星團(tuán)來說太年輕。
天狼星可能屬于一個提出的“天狼星星團(tuán)”,另外可能屬于這個星團(tuán)的疏散恒星有御夫座β、北冕座α、巨爵座β、波江座β和巨蛇座β。此星團(tuán)是太陽附近500光年以內(nèi)的三個星團(tuán)之一。其余兩個為畢宿星團(tuán)和昴宿星團(tuán),都各有幾百顆恒星。
天狼星星座文化編輯天狼星名稱來源
天狼星西名Sirius,來源于希臘語Σε?ριο?,有“燒焦”的意思,它的先陽升日過后夏日的暑氣就來了,古人認(rèn)為天狼星和太陽同時(shí)升起時(shí)正是夏季,天狼星的光和太陽的光合在一起,才是夏季天氣炎熱的原因,因此才把天狼稱為Sirius。古希臘人稱夏日為“犬日”,因?yàn)橹挥泄凡艜l(fā)瘋似的在這樣酷熱的天氣里跑出去,因此這顆星也被稱為“犬星”。
天狼星天文坐標(biāo)古埃及人稱天狼星為Sothis,是“水上之星”的意思。天狼星的英文正統(tǒng)名稱來自于拉丁語Sīrius,又來自古希臘語∑εριο(Seirios是“熱烈”或“炎熱的天氣”之意),但是這古希臘詞也可能在希臘古風(fēng)時(shí)期之前從某處發(fā)展過來。最早發(fā)現(xiàn)使用這個名稱要追溯到公元前7世紀(jì)赫西奧德的詩作《工作與時(shí)日》中。
天狼星還有另外超過50個編號和名稱。在阿拉伯語里,天狼星被稱為“ㄆ”(拼音:al-槨‘rā或al-shira,中文:“首領(lǐng)”),英文的另一稱謂Aschere就從其而來。在梵語里,天狼星是Mrgavyadha(“獵鹿者”)或Lubdhaka(“獵人”)。當(dāng)被稱作Mrgavyadha時(shí),天狼星代表樓陀羅(濕婆);在斯堪的納維亞,天狼星就被視為Lokabrenna(“洛基放下的火”或“洛基的火炬”),日本土語稱之為青星(Aoboshi)。在中世紀(jì)的占星術(shù)里,天狼星是一顆Behenianfixedstar.
天狼星詩歌記錄
自宋仁宗天圣元年至宋神宗元豐四年是北宋的“承平”時(shí)期,也是蘇東坡的“承平”時(shí)期。雖自出蜀以來蘇東坡便于宦海中漂泊不定,于鳳翔、杭州、密州、徐州、湖州諸地輾轉(zhuǎn)任職,然這一時(shí)期的蘇東坡對北宋朝廷并未喪失希望,仍然期待得到朝廷的重用,一展其政治抱負(fù)。此種政治熱情與人生理想于其累累詩作中屢見不鮮。
蘇東坡填過的幾首江城子中,有兩首是具有較大影響力,《江城子·密州出獵》是一首比較有典型性的詞。說典型是因?yàn)檫@首詞可以認(rèn)為蘇東坡的第一首豪放詞,寫完之后他本人對自己的作品也十分得意,數(shù)日之后他寫信告訴朋友鮮于子駿的信中說:“近卻頗作小詞,雖無柳七郎風(fēng)味,亦自是一家,呵呵。數(shù)日前獵于郊外,所獲頗多。作得一闋,令東州壯士抵掌頓足而歌之,吹笛擊鼓以為節(jié),頗壯觀也!”
西北望,射天狼老夫聊發(fā)少年狂,左牽黃,右擎蒼。
錦帽貂裘,千騎卷平崗。
為報(bào)傾城隨太守,親射虎,看孫郎。
酒酣胸膽尚開張,鬢微霜,又何妨!
持節(jié)云中,何日遣馮唐?
會挽雕弓如滿月,西北望,射天狼。
(《江城子·密州出獵》)
此詞當(dāng)是蘇東坡知任密州太守之時(shí)所作,時(shí)雖已年過而立,當(dāng)不算年老。然何以自稱“老夫”?蘇東坡后于黃州所作的“多情應(yīng)笑我,早生華發(fā)?!保ā赌钆珛伞こ啾趹压拧罚┗蛟S便是東坡自稱“老夫”之緣由吧。姑且不論蘇東坡“老夫”之語出何由,且看其滿腹凌云壯志,報(bào)國情懷?!拔鞅蓖?,射天狼?!碑?dāng)是指北宋時(shí)位于北宋西北的西夏政權(quán)。北宋在繼澶淵之盟之后又與西夏簽訂和約,每年送銀七萬二千兩,絹十五萬三千匹,茶葉三萬斤給西夏,長期以來造成了北宋積貧積弱的局面。北宋國內(nèi)的仁人志士更是滿腔壯志,希望能夠早日平定西夏,改變積貧積弱的局面。
全詞氣勢恢弘,通過出城打獵這個娛樂活動,表現(xiàn)出一個文人志在抗敵報(bào)國、為國平亂的遠(yuǎn)大抱負(fù)。
最后一句“西北望,射天狼”值得推敲一下,如果以為是從蘇軾當(dāng)時(shí)所在地理位置“西北望”,那就錯了。因?yàn)樘炖切翘幵谀习肭颍瑥牡厍虮卑肭蚩词墙^對不會位于西北的?!墩x》:“弧九星,在狼東南,天之弓也。”《宋史·天文志》:“弧矢九星在狼星東南,天弓也。”也就是說天狼星在弧矢西北。因此蘇軾用“西北望”,是從弧矢九星的位置說。
與此相仿,《楚辭·九歌·東君》里有一句“青云衣兮白霓裳,舉長矢兮射天狼”。是屈原用天狼星影射當(dāng)時(shí)在楚國西北部的強(qiáng)秦。
蘇軾表達(dá)“西北望,射天狼”類似心境的詩詞還有:
河西猛士無人識,日暮津亭閱過船。
路人但覺驄馬瘦,不知鐵槊大如椽。
因言西方久不戰(zhàn),截發(fā)愿作萬騎先。
我當(dāng)憑軾與寓目,看君飛矢集蠻毯。
(《郭綸》)
亂山圍古都,市易帶群蠻。
瘦嶺春耕少,孤城夜露間。
經(jīng)過邊有警,征馬去無還。
自頃方從化,年來亦款關(guān)。
頗能貪漢布,但未脫金镮。
何足爭強(qiáng)弱,吾民盡玉顏。
(《戎州》)
天狼星古埃及文化
在古埃及,每當(dāng)天狼星在黎明時(shí)從東方地平線升起時(shí)(這種現(xiàn)象在天文學(xué)上稱為“偕日升”),正是一年一度尼羅河水泛濫的時(shí)候,尼羅河水的泛濫,灌溉了兩岸大片良田,于是埃及人又開始了他們的耕種。古代埃及人認(rèn)識到該星偕日升起,尼羅河三角洲就開始每年的泛濫。而且他們發(fā)現(xiàn),天狼星兩次偕日升起的時(shí)間間隔不是埃及歷年的365天而是365.25天。古埃及把天狼星在黎明前自東方升起的那一天確定為歲首。可以說,我們使用的“公歷”這種歷法的前身,最早就是從古埃及誕生的。
天狼星(效果圖)我們知道,金字塔都是從天文學(xué)的角度構(gòu)思建造的。天狼星是少數(shù)與金字塔相關(guān)的星球之一,不過,恰恰是這種對天狼星的關(guān)注倒使人感到相當(dāng)奇怪。因?yàn)椋藗円獜拿戏扑钩怯^察天狼星時(shí),只有在尼羅河泛濫初始,貼近地平線的微茫晨曦之中才能見到它。在埃及有一本內(nèi)容詳細(xì)的歷書——公元前421年的,夠讓人感到迷茫的!這本歷書以天狼星升起(初顯為7月19日)為準(zhǔn),并且確定年周期為3.2×10^4年左右。(爭議:《天狼星歷書》看來完全是一種純粹假定的產(chǎn)物,一種概率計(jì)算,因?yàn)樗_實(shí)從來沒有能預(yù)報(bào)過尼羅河泛濫和與之相關(guān)的現(xiàn)象,即天狼星在晨曦籠罩的地平線上出現(xiàn),純系偶然。尼羅河不是年年泛濫的,況且尼羅河不總是在同一天泛濫的。究竟為什么出現(xiàn)一本《天狼星歷書》呢?這方面也再次出現(xiàn)一種古代的文獻(xiàn)資料?有沒有被古代祭司作為秘密小心翼翼地隱藏起來的經(jīng)文資料或者承諾呢?我們無從得知)。在埃及,幾乎所有宗教建筑和喪葬建筑的朝向都具有天文學(xué)意義。被埃及人用準(zhǔn)直儀對準(zhǔn)的天體之一是天狼星。許多神廟都朝向這顆星(例如:丹德拉的哈托爾神廟)。
天狼星是夜空中最亮的一顆星,易于尋找。然而,僅此特點(diǎn)并不足以解釋全部。建筑師們已牢記這一確切位置:即接近7月15日時(shí)天狼星在天空中的方位。在古埃及,天狼星在每年此時(shí)重返天際。為何說是“重返”?沒錯!我們無需苦習(xí)天文學(xué)知識便可理解這一點(diǎn):地球圍繞太陽公轉(zhuǎn)以及地球自轉(zhuǎn)導(dǎo)致夜空中的星象每晚都不同。夜幕降臨時(shí),一部分星升起的時(shí)間一天天地推遲,直至在夜空消失數(shù)周,之后又重返天際。事實(shí)是,每年7月中旬,在“逃遁”70天之后,天狼星又重新“現(xiàn)身”。日出前,它出現(xiàn)于熹微的晨光里,閃耀在埃及的天空。然而,湊巧的是,一年一度的尼羅河漲潮-這一埃及人生活中不可或缺的重要事件也發(fā)生在此時(shí)。每年7月中旬,當(dāng)天狼星在黎明前從東方升起,尼羅河便開始泛濫。一些淤泥隨河水溢出河床,滋潤了周圍的土地。等到潮水退卻,農(nóng)民便著手在肥沃的土壤上播種。埃及所有的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都與尼羅河漲落潮息息相關(guān)。于是,埃及人便視天狼星為神明,頂禮膜拜,就連所建神廟的朝向都要與天狼星升起之處保持一致。
另外還有一個與此相關(guān)的謎題,是與天狼星相關(guān)的。古埃及人最愛將天狼星與伊西斯相連結(jié)。伊西斯是奧西里斯的妹妹兼配偶,也是荷魯斯之母。在金字塔經(jīng)文中有一段話,正是針對奧西里斯所寫:
你的妹妹伊西斯來了,你高興,你愛。你把她放在你上面……因?yàn)橛辛撕⒆?,伊西斯變大了,就像賽普特(Sept,指天狼星)一樣。荷魯斯·賽普特(HorusSept)以賽普特居民的名義生了下來。
對這段文字也許我們能做出多種解釋。但最讓人感興趣的,顯然是從“因?yàn)橛辛撕⒆?,伊西斯變大了”而暗示她的“雙重身分”。不僅如此,孩子生下后,荷羅斯并沒有離開,而是留下來成為了“賽普特的居民”。
作為一顆不同尋常的星星,天狼星在北半球的冬夜里格外明亮閃爍。一如金字塔經(jīng)文所示,它有著雙重星球系統(tǒng)身份:我們所見為天狼星A。天狼星B則圍繞在天狼星A周圍,只是因?yàn)槠潴w積太小,光度太低,我們的肉眼無法看見罷了。美國天文學(xué)家艾爾文·克拉克(AlvinClark)直到1862年才用當(dāng)時(shí)最大、最新的天體望遠(yuǎn)鏡,發(fā)現(xiàn)了它的存在。這也是世人第一次見到天狼星B。然而,金字塔經(jīng)文的撰寫者,又是如何得知天狼星為一個雙重星球系統(tǒng)的呢?
無論是古埃及人還是“諸神”,他們必然都用了大量時(shí)間進(jìn)行天象的觀測,特別是對天狼星的觀測更加深入。古埃及擁有一份極為方便的天狼星周期歷法概念,他們相信這是天神所賜(古代埃及歷的周期為1460年,太陽歷的周期為1461年)。
所謂天狼星周期,亦即“天狼星再次和太陽在同樣的地方升起的周期”。在固定的季節(jié)中,天狼星自天空中消失,然后在太陽升空天亮以前,再次從東方的天空中升起。從時(shí)間上計(jì)算,若將小數(shù)點(diǎn)的尾數(shù)除去,這個周期則為365.25日。尤其讓人驚訝的是,我們用肉眼能夠辨別的2000顆星星中,精確地以365.25日為周期,與太陽同時(shí)升起的星星只有一顆,這也正好是天狼星“正確的運(yùn)動”(Propermotion,這顆星球在宇宙中運(yùn)動的速度)與歲差運(yùn)動的結(jié)果。同時(shí),在古埃及的歷法中,特地將天狼星比太陽早升空的那天,定為元旦日。而此前,在海里歐波里斯,這個金字塔經(jīng)文的撰寫地,古埃及人早巳計(jì)算出元旦日的來臨,并通告了尼羅河上的所有神殿。