章節5
小熊座
小熊座緊挨著大熊座,它由28顆6等以上的星星組成,其中小熊座。星就是著名的北極星。北極星與其他6顆相對顯著(2~4等)的星星,排列成類似北鬥七星那樣的小勺子,隻是這隻“勺子”較小,勺子的形狀和勺柄彎弓的方式與北鬥七星有所不同。北極星位於鬥柄的端點。
小熊座這7顆星星中,除α、β是較亮的2等星外,其他都是較暗的星。因此,小熊座不如北鬥七星那樣耀眼,在明月之夜或大城市裏就不容易看到。
在古代希臘神話故事中,小熊是大熊卡力斯托的兒子阿卡斯。卡力斯托被宙斯的妻子赫拉所害變成一隻大母熊後,在悲哀和痛苦中度過了15個年頭。這時卡力斯托的兒子阿卡斯長大了,成為一名英俊出色的獵手。一天,阿卡斯在林中打獵,被他的母親卡力斯托看見了,她忘記了自己已經是熊身,便伸開雙臂準備擁抱親愛的孩子。但阿卡斯不知道這隻大熊是自己的母親,他急忙向大熊舉起手中的長槍準備射擊。這時,阿卡斯的父親宙斯在天上看見了,他擔心阿卡斯會殺死母親,便用法術把阿卡斯也變成了一隻小熊,並將母子倆一起都提升到天上,成為大熊座和小熊座。赫拉看到卡力斯托母子都被弄到天上,嫉妒之心油然而生。她去請自己的哥哥——海神波塞冬幫忙;永遠不讓卡力斯托母子從天上下海來休息喝水。於是,母子倆隻得永遠在北極上空轉圈,不能下海(下到地平線以下)。盡管如此,赫拉還不滿足,她又選派1個獵人帶著兩隻凶猛的獵犬,緊跟在大熊和小熊的後麵。這個獵人就是天上的牧夫座,而他牽著的兩隻獵犬就是獵犬座。
從星圖上看,小熊座裏的γ、β、ζ、η四顆星組成小熊的身軀,另外三顆星是ε、δ、α連成小熊的長尾巴,尾巴的頂端就是北極星。因為小熊座靠近北天極(即天球的北極),所以地球北半球的大部分地區一年四季總能看到它。仙王座
從W形的仙後座出發,沿著秋季的銀河西去,即可在銀河北側碰到一個半浸在銀河裏的“扁五邊形”,那就是仙王座內幾顆較主要的星組成的圖案。仙王座的另一部分則直“奔”北天極,對北極星采取半包圍的態勢。除北極星自身所在的星座(小熊座)外,仙王座是最靠近北極星的了。
仙王座中有1顆十分著名的變星,叫造父一。它以537日的周期在收縮和膨脹著,亮度也隨之而發生變化,因而它是1顆典型的亮光度的“脈動變星”。像這樣的變星現在已發現600多顆,它們統稱為造父變星。造父一是仙王座中的第四顆星,位於仙王的鼻尖上。它最亮時呈白色,最暗時呈黃色。造父一的直徑比太陽大30倍,密度卻隻有太陽的萬分之六。每一個膨脹和收縮的過程,直徑前後相差達500萬千米。
從天鵝座順著銀河向北,在北極星附近,可以找到仙王座。它由幾顆不太明亮的恒星組成,在星空中不太顯著。在星圖上常畫成細長而歪斜的五角形。仙王座占據天區範圍為赤經20時01分~8時30分;赤緯51°~89°,麵積為588平方度。每年10月7日晚8時,仙王座上中天。
在我國古星圖上,仙王座被分成“天鉤”和“造父”兩部分。“造父”是古代著名的馬車夫。仙王座的拉丁文名稱為Cepheus(簡寫為Cep),是古代希臘神話中埃塞俄比亞國王的名字。其王後卡西俄庇亞因為大膽的宣稱自己的女兒比海神的女兒還要美麗,結果引起海神的憤怒。他派了海怪來蹂躪王國的海岸,逼得不幸的國王不得不獻出自己的女兒去喂海怪,多虧希臘英雄帕修斯趕來殺死海怪搭救了公主,帕修斯因此成為古埃塞俄比亞王國的駙馬。後來,這一家子均被放到天上成為著名的仙王、仙後、仙女和英仙座,統稱為王族星座。
仙王座中缺少亮星,有2等星1顆,3等星2顆,4等星18顆,肉眼可見的星共118顆。仙王座,中名天鉤五,阿拉伯語稱為“阿爾德拉民”,意為“右肩”。這顆星是視星等為244等的A7型矮星,絕對星等為15等,距離51光年,由於地球自轉軸的歲差運動,公元5500年,它將成為我們的北極星。仙王座β是視星等為323等的B2型巨星,絕對星等為-36等,距離760光年,它屬於大犬座型脈動變星,又稱為仙王座β脈動變星。這類變星光變曲線形狀接近正弦曲線,光變周期約3~7時,光變幅一般小於01等(參看“大犬座”)。仙王γ的變光周期為4時34分18渺,光變幅為011等(316等~327等)。有的觀測者測定它的距離小於300光年,但也有人測定它的距離大到980光年甚至1000光年。仙王座γ,阿拉伯語叫“艾爾拉伊”,意為牧羊人,是視星等為321等的K1型亞巨星,距離刃光年,絕對星等為227等。
仙王座中最為著名的要算是仙王座δ,中名造父一。它是造父型變星的典型星。最早確認它是變星的人是位年齡不到20歲的英國聾啞青年古德利克。1784年古德利克注意到仙王座δ星的亮度有周期變化,即在5天8時48分的時間裏亮度在348等和437等之間變化一周。同年他還發現天琴座β(漸台二)的亮度變化。古德利克還對造父一的亮度變化原因作出解釋,指出這是顆由於本身光度變化的真正的變星。
古德利克是第一個(1782年)發現英仙座β(大陵五)的亮度有變化的人,並且正確地解釋了大陵五的光變原因是,兩顆恒星互相繞轉,彼此掩食而使光度發生周期性的變化。1894年俄國天文學家貝洛波爾斯基首先觀測到仙王座δ的光譜中譜線有周期性的位移,在當時認為這一現象是由於仙王座δ在圍繞一顆看不見的伴星運行所造成的。1914年,美國天文學家沙普利進一步研究發現,造父一的有效溫度和視向速度也有周期性變化。當造父一的亮度極大時,表麵有效溫度增高,恒星視向速度變大,恒星半徑變小。這說明,造父一的亮度變化不可能是由雙星軌道運動造成的,而是由於造父一本身膨脹收縮的脈動變化而造成的。即是說,恒星收縮(視向速度變大,半徑變小),表麵有效溫度增高,使恒星亮度變大;恒星膨脹(半徑變大),有效溫度降低,於是恒星亮度下降。這種由於恒星脈動而使亮度發生周期性變化的變星,以仙王座δ為代表故稱為造父變星,或稱為經典造父變星。它們的光變周期大多為5到10天,光變幅度一般為1個星等左右。它們是黃色巨星和超巨星,光譜型在亮度極大時為F型,亮度極小時為G型或K型,絕對星等很大。造父一的光譜型在F5和G2之間變化,絕對星等為-46等,光度為太陽光度的5500倍,距離為1500光年。
造父型變星的發現,對於我們測定天體距離起了重大作用。1912年,美國女天文學家勒維特研究了許多造父變星(它們的光變周期從125天到127天)後發現:造父變星的光變周期越長,亮度(也就是光度)越大,即光度和周期的對數存在正比關係,稱為周期-光度關係。利用周期-光度關係,隻要實測出造父變星的光變周期,就能知道恒星的光度即絕對星等M。進一步由視星等m、絕對星等M和恒星距離r之間的關係式:M=m+5—51gr就可以算出恒星的距離r來。對於那些距離十分遙遠的天體,如球體星團和河外星係,隻要觀察到其中的造父變星,利用周期-光度關係,就可以測定出星團和星係的距離。因此造父變星被人稱為“量天尺”。仙王座δ星是變星愛好者練習觀測的最好目標。因為在視場中同時可以看到比較星仙王座δ的亮度十分方便。
仙王座ε,是顆視星等為419等黃白色FO型亞巨星,距離80光年,它是顆盾牌座型變星(參看“盾牌座”),光變周期為59分533秒,亮度變化範圍為415等到421等。仙王座μ,中名造父四,是顆視星等為408等的紅超巨星,絕對星等為-70等,光度為太陽光度的5萬倍,距離5400光年。它是北天中肉眼可見的最紅的星。英國天文學家W赫歇耳把它叫做石榴紅星。它是一顆半規則變星,變光周期約730天,變光範圍從343等到51等。
仙王座VV星是顆著名的大陵型食雙星,光變周期為619年,亮度極大時為480等,極小時為536等,食雙星中較亮的子星的直徑為太陽的1600倍,比木星軌道的直徑還大!
仙王座S和仙王座T均是長周期變星。仙王座T亮度極大時為52等,極小時為113等,變光周期38814天;仙王座S亮度變化於74等到129等之間;變光周期為48684天。仙後座
熱鬧的夏季星空過後,便是暗淡而又寂靜的秋季星空。秋季黃昏後,我們可以在北天銀河附近看到仙後、仙王、仙女和英仙四個“王族星座”(另兩個“王族星座”,即飛馬座和鯨魚座,不在銀河附近)。