第一章

“七仙女”降臨人間

希臘神話中的主神宙斯總是到處追逐美麗的少女,但結局往往是一個個悲劇:神後赫拉妒火中燒,無辜的姑娘因而受到了殘酷的折磨和懲罰。美麗的仙女賽茉萊的命運甚至比化作大熊的卡麗斯塔更為悲慘。神後赫拉利用她的年輕幼稚,使了個“借刀殺人”計,讓她鑽進圈套,最後慘死在情人宙斯的霹靂之下。宙斯在悲慟之餘,將賽茉萊所生的兒子托付給七位山林女仙撫養,她們原來都是月神兼狩獵女神阿爾忒彌斯的侍女。她們把這個失去母愛的孩子撫養長大,成了世人敬仰的酒神狄俄尼索斯。但後來這七個仙女卻差點遭受不幸,她們的花容月貌使獵人奧賴翁如癡似醉,他帶著豬犬瘋狂地追逐她們,七仙女被此突然襲擊嚇得驚慌失措,四處奔逃。宙斯因她們育兒的功勞,及時地把她們化為7隻鴿子,不僅從此逃脫了奧賴翁的糾纏,還上天庭變成了一簇醒目的昴星團。

西方還有一個傳說,認為昴星團這簇星是肩天巨人亞特拉斯夫婦與他們的七個兒女。這巨人是金牛27(昂宿七),女巨人是金牛28(昂宿增十二),它們的亮度分別是4等及5等。

有趣的是,無論中外,古代都把昴星團稱為“七姐妹星”或“七簇星”,可見那時昴星團中確實有7顆較亮的恒星。但是現在人們憑肉眼卻隻能見到其中6顆——那顆昴宿三(金牛21)現在的視亮度已暗於6等,因而已從肉眼中“消失”了。什麼原因呢?目前還是眾說紛壇。但耐人尋味的是,盡管東西方的思想體係、文化淵源有著天壤之別,對星座劃分和命名也迥然相異,但對“失蹤”的昂宿三卻有著相似的傳說。古希臘神話中說七個侍女上天後,其中有一個名叫賽麗娜的仙女為塵世所吸引,勇敢地奔向了人間……而我國則廣為流傳著七仙女和董永悲歡離合的故事。七仙女就是玉帝的小女兒,她向往人間生活,愛慕董永的勤勞樸實,因而毅然不顧森嚴的天規戒律,與董永結成了伉儷。

昴星團是天庭中最著名的星團,唐詩中“秋靜見旄頭”之旄頭就是指它。在更早的《詩經》中也有“口彗(hui明亮)彼小星,唯參與昴”之句,可見我國很早就把它與獵戶相提並論了。每到初冬時節,昴星團在傍晚就露出東方地平線,隨著它慢慢升高,獵戶也就冉冉升起——奧賴翁還在後麵追逐著她們。

昴星團也是天上最易識別的天體之一。多數人隻能見到其中6顆星,但在觀測條件良好時,目力敏銳者最多可見到11顆。如果有望遠鏡在手,即使它很小,也可輕易辨出幾十顆小星,有時甚至達100顆以上。

去掉視線方向上的其他恒星不算,現在天文學家已肯定,昴星團的成員星約為280顆。昂星團是人們研究得最詳盡的星團之一,已經測出了它離太陽約128秒差距,直徑約為4秒差距,由此可知,在它內部兩顆恒星間的平均距離還不到1光年,是一般恒星密度的84倍。

除了昴星團外,天上還有許多類似的星團,如畢星團、鬼星團(又稱蜂巢星團)……現在大約已發現了1000多個。由於它們大多分布於銀河的兩側附近,故常稱之為銀河星團。在當年梅西耶所編的M星表中,103個M天體有29個是銀河星團,占281%,昂星團即是M45。

後來發現,銀河星團的結構還是比較鬆散的,形狀也不太規則,所以也可稱它們為疏散星團。除了以上所說的結構和分布的特點之外,疏散星團還有不少共性:成員星不太多,在十幾到上千之間;空間範圍不太大,在幾到幾十秒差距之間;更主要的是,疏散星團的年齡都較輕,不過幾千萬年,隻有少數才幾億歲,比太陽、地球都年輕得多。

還值得一提的是疏散星團的赫羅圖。不難明白,對於星團的成員星而言,都可看作位於離人們相同的距離上,這樣視星等在一定程度上也可代表絕對星等(均相差一個隻與距離有關的常數),於是畫它們的赫羅圖特別方便,可以直接用視星等作縱坐標。

然而,有時簡單的方法可起不簡單的作用,這樣的圖至少有兩個用處:它證明了恒星演化的理論——恒星的質量越大,壽命越短,離開主序的時間越早,並可由此求得它們的實際年齡。如昴星團隻有5000萬歲,畢星團稍老為4億歲,越是上麵的星團越年輕(它大部分恒星尚在主序上)。另外,人們還可把用視星等畫的赫羅圖上下平移,使得它的主序與一般恒星赫羅圖的主序相重合,則從星團赫羅圖所移動的大小中可求出它的距離來。這種方法稱星團視差,不少星團的距離正由此而得。

撩開恒星的神秘麵紗

人類的求知欲望是永無止境的,對恒星的探測當然不會停留在表麵溫度上。人們總希望搞清楚它們的結構、組成,以了解其真麵目。但恒星是那麼遙遠,連光也要走上千百年,因而不少人認為要了解恒星比登天還難。直到1860年,法國天文家弗拉馬利翁(他天文普及的名聲更大)還悲觀地以為,連行星世界上的溫度數據也是人們“永遠不可能得到的”。對於比行星更遠千百萬倍的恒星,則更難以了解它們的奧秘了,因為人類永遠不可能逾越如此遙遠的距離。

果真那麼悲觀嗎?不!依靠科學,依靠人類前赴後繼的不斷探索,天文學家終於用“照相術”和“分光術”逐步揭開了恒星的奧秘。1857年,天文學家利用剛問世不久的照相技術,第一次拍到了一些恒星的照片,使人們開始可以從容地進行客觀的比較和研究。在此以前,還有人發現分解的太陽光帶(稱光譜)中有眾多強弱不一的暗線(稱夫琅和費譜線)。1859年,德國物理學家基爾霍夫通過長期研究,終於弄清了光譜的秘密,發表了著名的基爾霍夫定律。

基爾霍夫定律的主要內容是:(1)每一種元素都會產生獨特波長的譜線;(2)每一種元素都可以吸收它能夠發射的譜線。據此,人們可以從恒星光譜中出現有哪些波長的譜線,確定該恒星上含有什麼元素,而從譜線的強弱、粗細、有無位移等,則可得到有關恒星的各種物理參數和各種元素的含量比例。這一來,人們就能解釋光譜這本“無字天書”了。還有些天文學家把恒星光譜看作是恒星的“指紋”,憑著這種特殊的“指紋”,就可識別恒星的種類和歸屬。

為了探索恒星的奧秘,19世紀80年代開始,美國哈佛大學天文台在天文家皮克林的領導下,用一架口徑為11英寸(28厘米)的折射望遠鏡做了大量的工作。他們在不同天區拍攝了大約20萬顆恒星的光譜照片,證實了絕大多數的恒星的化學組成並無大的區別:主要是氫和氦,二者含量在95%以上。

在大量資料的基礎上,哈佛大學天文台對恒星資料進行了深入的研究,並且創造了著名的“哈佛分類法”。哈佛分類法把恒星光譜分為十大類別:O、B、A、F、G、K、M、R、N、S,正因為恒星光譜可以給人提供有關天體的諸多信息,所以天文家的主要任務之一就是研究這種獨特的“指紋”。為了仔細比較,又把每一譜型細分為十個次型,以0、1、2……9表示,如B3,A7,GZ,F0……實際上O9與B0間的差別也很小。用這種分類方法,可以把恒星像動、植物那樣進行分類研究,至今仍有重要的意義。

北極星“後繼有人”

埃及尼羅河畔離開羅約16千米的一個高原上,矗立著世界著名的胡夫大金字塔。當年拿破侖進軍到這兒,麵對這雄偉的古代建築,發出了無限的感歎:“4000年的曆史從這金字塔的頂端默默地注視著你們。”他還興致勃勃地測算了一下,如果把這個大金字塔拆毀,用它250萬塊石塊來壘一條厚一英尺(305厘米)、高10英尺(305米)的圍牆,那其長度足以把整個法蘭西的邊界圍住……

根據近代研究,胡夫大金字塔與其附近的獅身人麵像一起,至少兼有“天文台”的功能:可用它們來觀測日月星辰的升落。金字塔北麵的隧道向下傾的角度,與開羅地區的地理緯度相差不多。科學家們一致認為,當時這隧道一定是為觀測北極星而建造的,因為北極星可以幫助人們判別方向,測定緯度,實在是十分重要的天體。可是奇怪,現在從隧道內向外見到的星星,卻並非是現在的北極星小熊α,而是隨時間變化的星體,隻有天龍α(中名右樞一)有時在視場中央!

埃及大金字塔北極星和北鬥星難道說,這是精明的古建築師一時疏忽而出現的偏差嗎?

同樣的怪事在我國也有發現。在《史記·天官書》中,司馬遷說:“中宮天極星,其一明者,太一常居也。”“太一”即是小熊γ星,與現在的北極星相差約18度!難道司馬遷也會有這麼大的失誤嗎?