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第二十四講 恆星(二)

第二十四講 恆星(二)

↓6.星空似乎形成一個整體繞著地軸(通過想象將其延伸就可以到達北極)轉動。從表面來看,每顆星星都繞著這根理想的線畫出一個或大或小的圓形軌道,圓的大小取決於星星與兩極的距離。但對於那些靠近兩極的星星,由於其方向高出地軸,因此它們所畫的圓整個都位於地平線的上面。對於那些距離兩極很遠並靠近天體赤道的星星,它們畫出來的圓則多多少少有一部分位於地平線之下。前一種星星從來不會升起,也從來不會落下,它們總是位於可見的天空區域,當太陽落山時它們就出現在那裡;當太陽再次出現時,它們就消失不見了。它們從來不會被地球的曲線遮住看不見,由這些星星所構成的星座就是拱極星座。而後一種恆星,即距離兩極很遠並靠近天體赤道的星星,則與之恰恰相反,它們會升起和落下。也就是說,它們會從東方的地平線上升起,一直升到天空的高處,然後走到西方,最後落在地平線下。不論一年中的哪一天夜晚,我們都能看到拱極星座。只不過因為它們是繞著軸轉動的,所以它們有時會出現在極的右邊,有時會出現在極的左邊,有時會出現在極的上邊,有時會出現在極的下邊,這取決於我們對之觀察的時刻。大熊星座、小熊星座、仙后座以及英仙座,都是拱極星座。
↓7.用連線法尋找主星。
↓4.新星、1572年的新星、1604年的新星等等、重新點亮的太陽們。
↓6.拱極星座。
↓9.夏季天空中的星座。
↓4.從另一方面來說,總有新的太陽誕生。這就是所謂的新星,它們突然出現在天空中,發亮一段時間后,就消失不見了。1572年就出現了這樣一顆新星。天文學家第谷•布拉赫告訴我們,他驚訝地看到,有一顆異常明亮的星突然出現在仙后座中,他幾乎不敢相信自己眼睛所看到的現象。在原先我們認為永恆不變的天空中,有一顆新的太陽剛剛亮起來,這一新的太陽在所有方面都和別的太陽相似,只是它比一等星閃爍得更強。它的亮度超過了天狼星。如果我們的視力足夠好,即使在正午時我們也能將它辨認出來。即使在漆黑的夜晚中,也能多次透過厚厚的雲層看到這顆星,而此時其他的星星都被雲遮住看不見了,而且就像其他普通的恆星一樣,它在天空中的位置一直保持不變。兩三個星期後,它的亮度開始減弱,在1574年3月,它就消失不見了,它發亮的時間持續了17個月。
在某一個特定的觀察點,由於地面是彎曲的,它總擋住天空的某一部分,使我們看不到整個天空。要想用眼睛觀測到整個天空,那我們需要走到赤道以外的區域去。這一點我在前文中已經論述過了,所以在此就不再贅述了。在我們的地平線上只有一個非常狹小的空間區域,在這裏,一半是白天,一半是黑夜。因此,在我們的地平線似乎應該有一半的星座是一直都看不見的,它們總是被白天的光遮住。我已經在別的地方告訴過你們,如果地球處於原地不動,而只是繞著自身轉動,那麼我們在白天就總是看不見這一半的星座。但由於地球是繞著太陽公轉的,所有在地平線上升起的星星都會依次來到我們夜晚的天空中,因此我read.99csw.com們遲早會看到這些星星。我們接著進一步研究這一點。
我請你們回憶一下,大熊星座是由七顆主要的星星組成的,其中有六顆亮度差不多都是二等星的星星。大熊星座中的四顆星星排列成一個不規則的長方形,另外三顆則從這個長方形的一個角上延伸出去,形成了一個彎曲的尾巴。連接大熊星座四邊形最外邊兩顆星星,也即將兩顆守護星連接起來,我們把這條連線延伸出去,就會遇到北極星,這是處於小熊星座尾巴末梢的一顆二等星。小熊星座的面積要小一些,它與大熊星座一樣,同樣由七顆星星組成,但是方向正好相反。在它的這幾顆星星中,只有三顆是比較明亮的,即北極星與四方形最末端的兩顆星星,而其餘的四顆則剛剛能夠被我們看見而已。
↓3.人們發現,有一些恆星,它們在或長或短的一段時間內,發出的光周期性地變亮或減弱,人們把這種恆星稱為周期變星。因此,鯨魚座的o星有時會達到一等星的亮度。在1779年10月的時候,它還不如畢宿五星亮呢!在更為通常的情形下,它的亮度是二等星的亮度,在它發出最亮的光之後,它再過上十五天左右的時間,它的光就會逐漸地變弱,那個時候甚至用望遠鏡都看不到。之後五個月的時間中,人們都沒有見到過這顆星。然後它又重新發出亮光、再次出現,並且每天都會增加它的亮度,最後就會恢復它最初的亮度。然後又開始了一個同樣的周期,這個周期大約是332天。
↓7.既然如此,我們就假設,現在的時間是12月末晚上的9點鐘與10點鐘之間,夜晚是晴朗的,我們所選擇的觀察點使得我們能夠看到整個的天空。這時,我們向北看去,大熊星座就位於北極的右側略微靠下的地方,它的尾巴朝向下面。再過一個小時,我們將會看到,大熊星座受到天空轉動的影響,將會被帶到北極星的右側。接下來再過一些時候,它將會移到北極星的上邊。而到那時,天就要亮了。現在這個時候,大熊星座正位於北極星的右側,那麼在它的四邊形正對著北極星的對面,也就是處於我們左側的地方,有一個美麗的星座,它由六至七顆主星組成,形成字母W的形狀,或是一把倒著的椅子的形狀,這就是仙后座。仙后座總是與大熊星座隔著北極星遙遙相對。當大熊星座位於北極星的右側時,它就位於北極星的左側;當大熊星座位於北極星的下面時,它就位於北極星的上面。從大熊星座的四邊形可以引出兩條對角線,一條通向大熊星座的尾巴,另一條並不通向大熊星座的尾巴。我們將後者延伸出去,它可一直延伸至仙后座的附近區域,一直穿過英仙座。英仙座並不是很亮,但這個星座由於大陵五(英仙座β星,即西方的妖魔星)而出名,這是一顆周期變星。每過三個半小時左右,它就從二等星變成四等星,再過同樣一段時間,它又會從四等星變成二等星。
太陽日平均比恆星日長4分鐘。今天與太陽同時經過子午線的一顆恆星,明天它就會比太陽早4分鐘經過子午線,後天就早8分鐘,依此類推下去。將它提前的時間依次累加起來,那麼這顆星就會在某個夜晚來到我們的天空中,由此我們就看到了原先看不到的星星了。因此星空的景象,它是隨著一年中時間的不同而不斷地在變化的。我們將要考察九-九-藏-書一下冬天和夏天星空的主要特徵。但首先我們先研究一下拱極星座。
除了白色光之外的其他顏色的光,也可以在單個的恆星上發現,不過很少出現。畢宿五、大角星、心宿二、參宿四,它們都是單獨的恆星,發出紅色的光;五車二星與河鼓二星(即牛郎星)發出黃色的光。除了這幾個比較特殊的恆星之外,基本上其他的單顆恆星都發出白色的光。
南船座的η星更為特殊。我們只有在南半球才能看到這顆恆星。在19世紀初,它是被列為四等星的。1837年之前的幾年,赫歇爾在好望角觀測到了這顆恆星,並且在隨後的幾年中,一直觀察到它是二等星的亮度;1837年的時候,赫歇爾發現這顆恆星迅速變亮,幾乎達到與天狼星差不多的亮度。它用了15天左右的時間就完成了一個變化周期。之後它又重新變暗,但是它的亮度並沒有降到一等星之下。在1843年,南船座的η星再一次以同樣快的速度變亮,重又達到與天狼星差不多的亮度。之後,它這種異常的明亮持續到了1850年。
這些新星是否就是新出現但很快就被摧毀的星,就像一部創作失敗的作品很快被銷毀一樣呢?或者它們突然經歷了一場大火,照亮了自己,從原先看不到的狀態變成可見的呢?是不是某種巨大的電爐突然在它們的表面發亮,電爐遲早會熄滅或重新點亮?物質不會被毀滅,它只是在轉變,它不會從有到無。創造和毀滅都是表面現象,而物質只是向著新的形式轉變。我們不能因為一顆恆星不再發亮就認為它已經毀滅了,恆星在經歷了黑暗的階段后,也許它會再次獲得那原先使它發亮的力的作用,從而在某一天又變得亮起來。
↓2.聚星的顏色、五顏六色的白天、單顆恆星的顏色。
在英仙座的附近,幾乎接近天空頂點的位置,有一顆非常美麗的黃色的一等星,這就是御夫座的五車二星。五車二星自身呈現為一個非常不規則的五邊形的形狀。從大熊星座四邊形中靠近北極的那一側,向著北極星的方向延伸,我們很容易就能找到五車二星。五車二星也屬於拱極星,它會一直掛在我們的地平線上方。
我們還可以列舉出一顆非常特殊的新星,即1604年由開普勒在蛇夫座和巨蛇座中觀察到的星星。那些在1572年看到新星的觀察者發現,在最初的幾天里,這顆1604年的新星比1572年的新星還要亮,在這之後它的亮度逐漸變弱,15個月之後它就完全消失了。1670年在天鵝座附近出現了一顆新星,這顆新星還要奇怪,它看上去似乎要消失了,但在它完全消失前,它又重新亮了幾次。最後我再舉一個距離我們時代比較近的例子。1848年在蛇夫座和巨蛇座中出現了一顆小小的紅色的星,然而僅僅過了一年,這顆星就消失不見了。
↓5.在我們的地平線上可見的星空。
對於恆星發生亮度增減的這種變化,我們不可能確切地知道其原因所在。或許這些周期變星就像我們的太陽一樣,也有些黑斑在圓盤上,但它們黑斑所佔的面積可能會更大些。這樣,當這些恆星朝向我們時,黑斑就會削弱它圓盤的亮度。或許這些恆星們有一些不透明的衛星,它們類似於我們地球這樣的行星,當這些衛星繞著這些恆星轉動的時候,就九_九_藏_書會擋住我們的視線,於是就產生了遙遠恆星的真正的食的現象。
每顆聚星中作為衛星的恆星,它們繞著自身的軌道轉上一周,所需要的時間是不一樣的。武仙座的ζ雙星公轉的周期是36年;大熊座的ξ星公轉的周期是58年;半人馬座的α星公轉的周期是78年;天琴座的第61顆星公轉的周期是452年;獅子座的γ星公轉的周期是1200年。
↓8.現在你轉過身去,面向著南方望著,你就會看到一年中最美麗的那些星座。你首先會看到的是獵戶座,它呈現出一個不規則四邊形的形狀,在這個四邊形的中間,有三顆同等亮度並且靠得非常接近的星星,它們排列在一條直線上,這三顆星星組成了這位獵戶的腰帶。獵戶手裡拿著根大頭棒,用它來打向金牛座。人們一般將這三顆星星稱為三位國王或是三位魔法王。在獵戶座四邊形的四個角上,有兩顆星是一等星,其中位置高一點的那顆星是參宿四,它呈現出淡淡的紅色,是獵戶的右肩;位置低一點的那顆星是參宿七,它是白色的,是獵戶的左腳。將獵戶座腰帶上三顆星的連線向著東南的方向延伸,就能遇到天空中最亮的星星,它就是大犬座的天狼星。在獵戶座四邊形的東邊,幾乎與參宿四同樣高的位置處,還有一顆一等星,它是小犬座的南河三。天狼星、參宿四與南河三這三顆星就構成了一個等邊三角形,銀河就從這個三角形中穿過。現在我們將獵戶座腰帶上三顆星的連線向著天狼星相反的方向延伸出去,那麼這條線就會遇到一顆紅色的一等星畢宿五,它就是金牛座中金牛的眼睛。另外,有五顆很亮的星星構成了這頭金牛的前額,它們呈現出字母V的形狀。畢宿五就位於字母V中一個分叉的底部。我們還是繼續沿著獵戶座腰帶上三顆星的連線方向,在越過畢宿五之後,我們會遇到昴星團,它是由六至七顆距離非常近的星星組成的星群。要將這幾顆星星區分開,需要敏銳的眼光。——畢宿五就位於與昴星團非常相似的畢宿星團中。——從大熊星座的四邊形與尾巴的交點處引一條對角線,並使它延伸出去,那麼這條延長線會經過天狼星,到達天空的另一端,它在半路上會穿過雙子座,在雙子座中有兩顆非常美麗的星星,其中一顆是一等星北河三,另一顆是二等星北河二。這兩顆星都位於南河三的上方。幾乎位於參宿七到參宿四的對角線的延長線上。
↓9.現在假設我們正處於六月末的時候,那些冬天的星星都消失不見了。天狼星、南河三、參宿七、畢宿五,它們都看不見了。它們只有在白天的時候才經過我們的頭頂上空,而另外一些星星則會代替它們在夜晚出現。這時,大熊星座位於北極星的左側,它的尾巴向上,而此時仙后座則位於北極星的右側,它的椅背平卧在地平線上。大熊星座的尾巴向著西方,像一根手指一樣彎曲著。順著它彎曲的方向延長下去,我們就能看到一顆紅色的一等星,它就是牧夫座的大角星。如果我們繼續順著大熊星座尾巴的彎曲的弧彎下去,就像畫一個圓一樣,那麼在過了大角星之後,就能看到另外一顆一等星角宿一,它屬於室女座。還是在西方,向北一些,我們就能看到軒轅十四,它是屬於獅子座的星。將大熊星座的守護線順著與北極星相反的方向延伸,就能遇到獅子座,它是由六顆星星排列成一把收割者所https://read.99csw.com用的鐮刀形狀,我們據此把它辨認出來。在獅子座中,最亮的一顆星星是軒轅十四,它是一顆一等星,位於鐮刀柄的末端。在幾乎接近天頂的地方,大角星的東邊,有七顆星排列成一個規則的半圓,雖然這些星不是很亮,但我們還可以辨認出它們,這些星就組成了北冕座。七顆星中最亮的一顆星,是二等星貫索一。將大角星與貫索一之間的連線延長到兩倍距離處,即到銀河附近,有一顆非常漂亮的一等星在閃閃發光,這就是天琴座的織女星。在織女星的下方,有四顆非常小的星星,排列成一個規則的菱形。12000年後,織女星將成為北極星。將貫索一與織女星連接起來,在它們的連線中間會經過武仙座。這個星座沒有什麼引人注目的特徵。但我們要注意的就是,太陽在它行星的陪伴下,以每秒鐘八千米的速度向著這片天空區域,即武仙座所在的區域移動。在天琴座的左邊,銀河的正中央,銀河正是從這個地方開始分叉的,我們可以看到有五顆星排列成一個巨大的十字架的形狀,這個十字架的水平方向那根較長,而豎直方向那根較短。位於十字架頂部的那顆星,亮度接近於一等星。其餘四顆星都是三等星的亮度。這就是天鵝座。從北極星引出一條直線,使得這根直線經過天鵝座,那麼這條直線就會在銀河外沿不遠處遇到三顆排列非常規則的星星。位於這三顆星星中間的是一顆一等星,這些星星就組成了天鷹座的一部分。天鷹座的主星稱為河鼓二星(即牛郎星)。
↓1.聚星、恆星像衛星一樣公轉。
↓8.冬季天空中的星座。
↓5.在迅速介紹了恆星宇宙的主要情況之後,我們還要再講述一下在無數的恆星中辨認出一些恆星的方法。你們知道,我們將星群稱為星座,而對於星群的劃分是隨意約定的,之後我們借用不同種類的物的名字,如工具、動物、人名等等來為星座命名。你們已經認識了大熊星座和小熊星座。如果你們記得不夠完整的話,那麼你們先回去看一下我們講述星座的那一講,因為小熊星座和大熊星座可以作為我們認識其他星座的出發點。
↓3.周期變星、鯨魚座的ο星,南船座的η星、不規則變星,消失的恆星們。
有一些恆星,它們的顏色或者是光的強度所發生的變化是非常緩慢的,它們不會周期性地變回到原先的亮度。人們把這些恆星稱為不規則變星。它們中有一些要用幾個世紀的時間才能變暗,有一些要用幾個世紀的時間才能變亮,就像是它們的光源變得衰退下去或是變得活躍起來一樣。另外還有一些變星,它們的星等保持不變,但它們的顏色會發生變化。在古代,天狼星是火紅色的,但在今天,它卻變成了明亮的白色。人們很少見到星星會完全消失,並且在天空中沒有留下任何痕迹,這是一個很大的問題,對此我們還一無所知。有的太陽衰退了,有的太陽復現了,有的太陽隕滅消逝了。我們的太陽能一直保持它的熱度不變嗎?無數年後,當地球上沒有人類居住時,地球是否依然在黑暗中繞著死去的太陽轉動呢?
↓1.我們所說的聚星就是由幾顆恆星,兩顆、三顆、四顆或更多的恆星組成的星群,它們構成了同一個恆星系統,並且彼此之間相互繞著轉動。雙星是最常https://read.99csw.com見的聚星,我們所認識的雙星有三千多顆。三合星似乎數量很少。天文學上有記錄的三合星只有52顆。那些由更多的恆星組成的星群就更少了。雙子座的北河二或α星是雙星;仙女座的α星是三合星;天琴座的ε星是四合星;獵戶座的θ星是六合星。不論構成一個聚星的太陽們有多少顆,它們之間總是離得非常近,以致肉眼看上去它們會混合成一個單獨的發亮的點。我們要在非常好的大氣狀況下,用最好的望遠鏡,才能看到它們是單獨分開的。比如說,天鵝座第六十一顆星,即使我們最銳利的眼睛去觀察它,它看上去也是不可分開的一顆星。我們用高倍望遠鏡來觀察它,它就會分成兩個差不多亮度的星星。但我們不能因為無法將這兩顆星星區分開,就斷定它們之間的距離非常近。天琴座第61顆星的兩顆星之間相距至少有68億千米,這比海王星的軌道半徑還要長。根據引力定律,小一點的恆星受到大一點的恆星的引力作用,會繞著大一點的恆星作橢圓形運動,就像行星那樣。今天我們在主星的上空見到它;過一段時間就會在左邊見到它;再過一段時間后,就會在下邊見到它;然後就會在右邊見到它;最後,它又開始了新的轉圈運動。在所有的聚星中,都會發生同樣的情形:那些質量小的恆星,就像普通的衛星一樣,會繞著那些質量較大的恆星旋轉,走出一個橢圓形的軌道來。控制著太陽系並使得行星做圓周運動的力量,即牛頓引力,同樣也會施加到我們肉眼所能看到的宇宙中最遙遠的區域。一顆石子向著地面落下,這使我們明白了地球每年都在繞著太陽公轉,它還使得我們明白,一顆恆星繞著另一顆恆星轉動。被風吹起的灰塵顆粒,與位於宇宙邊界處的那些可見的恆星,它們都遵循著同樣的法則。
↓2.一般而言,構成一顆聚星的恆星們具有不同的顏色,它們中有的是白色的,有的是黃色的,有的是紅色的,有的是綠色或是藍色的。我們的太陽是白色的,也就是說,它向我們傳播白色的光線。如果太陽的光線是藍色的,也就是說如果它自身是藍色的,那麼所有地球上的物體在我們看來就彷彿塗上了一層藍色一樣,這就像我們透過一片藍色的玻璃去看風景,於是,白天也會變成藍色的了。如果太陽是紅色的,那麼白天也就會變成紅色的了;如果太陽是綠色的,那麼白天也就會變成綠色的了。我們想象一下,在我們的太陽系中有三到四顆太陽,而不是現在的一顆;它們中的一顆是白色的、一顆是藍色的、另一顆是紅色的,最後一顆是綠色的。那麼,在地球上同一個半球上,我們可以一個一個地看到它們,或者是兩個兩個地看到它們,或者是三個三個地看到它們,或者是四個四個地看到它們,那麼在地球上的大部分時間里,都將沒有黑夜了。一個太陽剛剛落下,另一個太陽就會升起。但是這種連續不斷出現的白天也是各個不同的:因為地球在接收到白色光線的照耀后緊接著就會接收到紅色光的照耀,然後又是綠色光與藍色光的照耀,接踵而來的是有兩個太陽的白天、有三個太陽的白天、有四個太陽的白天,這些白天的光明和熱量都是不斷變化的,這是因為這些太陽所發射出來的原初光線會按照不同的比例混合在一起。實際上,這些多個太陽並存的神奇景象在一些行星上是存在著的,那些行星被一個聚星像太陽那樣照耀著。