誰是夜空中最亮的星?

04-14 10:12:08　來源:中國國家地理BOOK微信公眾號

人類自古以來就喜歡仰望星空。在劉慈欣的小說《朝聞道》裡，我們祖先就因為看星星的時間過長，觸發了地外文明的警報，這意味著人類擁有了創世的力量。現在，我們對星空更加著迷。NASA渲染的圖片把我們從地球帶到了遙遠星系的旁邊，天文學更是告訴我們：人類是星空的孩子，因為我們身上幾乎所有的元素都是恆星的造物。觀星，是我們和本源，以及數萬、甚至數百萬年前的光在對話。在仰望星空的時候，或許某個地外文明也在仰望你？但我們的太陽，並非是一顆很亮的星，當我們離開太陽約55光年距離的時候，就無法用肉眼看到它了。這麼說來，我們在夜空中能夠看到的星星，一個個都是狠角色嘍？事實還真並非如此，那些天空中最亮的星星，都是誰呢？

01 星等：誰比誰更亮？

星星亮度的評判標準是星等。 公元前134年，古希臘的天文學家伊巴谷第一次提出了星等的概念，他把自己肉眼所見的1025顆星星，都編在一個星表中。伊巴谷將表中的星星依據明暗程度分為6個等級，其中一等最亮，六等最暗。

望遠鏡出現後，人們看到了更多的星星，這些星星大多比六等星還要暗，舊的星等概念不夠用了......1850年時，英國天文學家普森用1等星比6等星亮100倍這個數量關係，重新量化了星等的概念。在新的定義裡，每級星等之間亮度則相差2.512倍，這樣，即使是肉眼看不到的星星，也可以根據這個規則算出它的星等是多少。

▲ 有什麼能比星空更能激發藝術家的創作欲望呢？梵谷是在1888年9月末，一個有明月的夜晚11點左右畫下了《羅訥河的星空》，但當時的夜空中其實並沒有北鬥七星。圖/梵谷

天空中還有一些比1等星還要亮的星星，比如月球、金星，甚至是人造衛星，它們的亮度就以比1更小的數字，如0、-1來表示。 隨著觀測儀器越來越先進，人們對星等的觀測精度也越來越高，範圍更是越來越大。 在整數之間，還可以用小數來精準地表示星星的星等。例如，原本是0星等的織女星，精確測量後的星等變為了0.03。僅通過肉眼，人類能夠看到的星等極限是6.5，但是通過地球軌道上的哈勃望遠鏡，即使是31.5星等的遙遠星系也能被觀測得到，這些星系的亮度，只有肉眼可分辨下限的一百億分之一。

在夜空中，一個巨大的星系，很可能只是模糊的一個點，耀眼的藍色恆星，看上去甚至不如火星亮。星星的星等，只用來衡量它們被看到的亮度，而並非它們的實際亮度，所以又被稱為視星等。 距離是影響星等的一個決定性因素，大多數能被肉眼所見的星星都在數百光年內（星系個頭大，更遠的也能看見）。人類用肉眼可以看見的最遠天體是三角座星系，它距離地球約290萬光年，星等僅有6.3，我們需要在晴空、無光汙染、明眼等多重先決條件下，才能勉強辨認它。

另外，宇宙中的大量星際塵埃，也會讓本來明亮的星星暗淡下來。位於銀河系中央的手槍星，是整個星系裡最亮的星星之一，它的光度是太陽的160萬倍，在20秒內釋放出的能量就與太陽一年釋放的能量相等。如果沒有宇宙塵埃的影響，它的星等會是4，但現實中它根本無法被肉眼看見。

▲ 手槍星。圖/NASA

為了衡量星星發光的真正本領，人們還發明了絕對星等這個概念，它是指假定把恆星放在距地球32.6光年的地方測得的恆星視星等。在這個概念下，太陽的亮度就只能算是小字輩的了。至於行星、彗星這些不發光的天體，它們的絕對星等是在特定情況下反射太陽光後的亮度，提出這種概念並沒有實際的意義，只是為了計算方便而已。

02 誰是天空中最亮的星？

在通常情況下，夜空中最亮的星，是月球。 當月球在近地點且是滿月時，月球最亮，星等理論上可達到到-12.9，現實中滿月時的平均星等為-12.74，即使在遠地點、呈新月時的月球，理論上的最低星等也可達到-2.5。月球是如此之亮，以至於有時在白天，我們都能看到它。 

月球之所以這麼亮，核心原因還是因為它離地球太近了。人們用肉眼就可以看到月面上深色的平原——月海，這些陰影曾激發了古人們的無盡幻想。

不過，農曆每個月的二十九或三十，月球都會消失不見，這一天被稱為「晦日」。在「晦日」的時候，天空中最亮的星有可能是金星，也可能是木星。

在古代中國，金星有很多名字，其中之一就是太白。「大而能白，故曰太白」，古人都對它的亮度表示讚嘆。在能看到金星的夜空中，它的視星等可以達到-4.7，這個亮度足以照出物體的影子。

處於夜晚的地球半球，是背對著太陽的，金星的軌道位於地球和太陽之間，所以只有當它的距角（從地球上觀察時，行星和太陽之間分離的角度）足夠大時，人們才能在黃昏時的西方天空和黎明時的東方天空中看到它。但當金星的距角過小時，它就躲在了地球後面，向月球一樣在夜空中缺席。

▲傍晚天空中，排列著新月、金星和木星，兩顆小星中，可以看出金星（下方的星）更大更亮。圖/《伴星共生》

當月球和金星都離開夜空的時候，木星以−1.6到−2.94的星等稱了霸王。木星雖然離地球較遠，中間還隔著一層小行星帶，但它就贏在了個大。木星的質量是太陽系其他行星質量總和的2.5倍，體積是地球體積的1321倍，這個巨無霸所反射的光亮，甚至把距離地球更近的火星小兄弟都比了過去。

月球、金星和木星雖然亮度高，但作為太陽系裡的天體，讓它們和幾十、幾百光年外的星星比亮度，顯然是「做了弊」。它們自己不發光，全靠太陽的襯託，與太陽系的行星和衛星相比，那些燃燒自己、點亮夜空的恆星們，才更讓我們嚮往。 「會挽雕弓如滿月，西北望，射天狼。」這是宋代大詞人蘇軾在《江城子·密州出獵》中的詞句，蘇軾要射的天狼，從字面意思上講，就是天空中最亮的那顆恆星——天狼星。天狼星是大犬座的α星，它很容易被找到，在它的旁邊就是著名的獵戶座。獵戶座有一條三個星組成的腰帶，十分明顯，天狼星的位置，就在「獵戶」形象的左側偏下位置，它與獵戶座的參宿七，以及小犬座的α星南河三共同組成了有名的冬季大三角。

▲ 天狼星與獵戶座的位置關係，獵戶座的「腰帶」很容易識別。此星空為4月北方星空，夏季時看不到天狼星。圖/Sky Guide

宇宙中的天狼星，其實是一個雙星系統，我們看到的，是天狼A。天狼A的質量是太陽的2.1倍，亮度是太陽的25倍，而且它距離地球很近，只有區區8.6光年，這些先天優勢讓它成為了夜空中最亮的一顆恆星。 至於天狼雙星中的另外一顆天狼B，又名「小狼」，是一顆已經死亡的白矮星，在天狼A的耀眼光芒下，「小狼」直到1862年時才被人們所發現。

在中國的文化中，天狼星是「主侵略之兆」的「惡星」，蘇軾詞中的天狼星就指代著當時與宋朝作戰的西夏國。蘇軾所說的射天狼這件事，並非只存在於想像之中，在天狼星的西南方向，真的有幾顆叫「弧矢」的明亮小星，古人把這幾顆小星的構圖想像成一把弓箭，它正拉滿了準備射向明亮的天狼。 雖然夜空中最亮的恆星天狼是「惡星」，但第二亮的老人星卻是顆幸運星。

老人星船底座的α星，由於船底座是南天星座，所以在中國的北方很難看到這顆星。因為難得一見，這顆星星被古人所珍視，人們給它起了一個別名，叫南極老人星，沒錯，這顆星就是南極仙翁的化身，傳說如果誰只用一隻眼睛就能看到它的話，他就能長生不老。

▲ 老人星的位置。圖/《伴星共生》

在冬天入夜後，老人星幾乎貼著南方的地面升起，低空處濃厚汙濁的大氣讓它消光不少，看上去頂多像一顆3到4等的暗星。但是，老人星其實是距地球700光年內實際亮度最高的一顆星。 老人星距離地球310光年，是一顆呈青白色的F型超巨星。它的質量約為太陽質量的8倍，直徑有72個太陽那麼大，它的亮度相當於太陽亮度的1.6萬倍，如果老人星位於太陽的位置，那麼它發出的光絕對會「亮瞎我們的眼睛」。不過，無論是天狼星，還是老人星，在夏季的時候都會隱匿不見，在它們缺席的時候，大角星、織女星、五車二等多顆星星都有可能短時間地站上最亮的星這一寶座。

▲ 冬季星空，可以看到天狼星參與的冬季大三角，和地平線上的老人星。圖/《伴星共生》

03 那些亂入的星星

天空中一閃一閃的除了自然天體外，還有人造衛星。 從1998年開始運行的由66顆人造衛星組成的第一代銥星系統，雖然在商業上較為失敗，但卻製造了一個天文奇觀，那就是銥星閃爍。

第一代銥星擁有三個閃亮巨大的天線，它們能夠將太陽光反射到地面上，這種閃爍現象並非銥星獨有，許多衛星，甚至是國際空間站都會發生閃爍，只不過它們沒有銥星閃爍那樣頻繁和有名罷了。

一次經典的銥星閃爍一般可以維持幾秒鐘，亮度從「勉強可以看見」到「難以置信的明亮」，這取決於太陽、衛星和觀測者之間的角度。銥星閃爍在亮度最高時，星等可以達到-9.5，甚至比新月還亮，所以說，在有些時候，天空中最亮的星很可能是人造衛星。

 不過，隨著去年12月6日最後一顆一代銥星的墜落，可預測的銥星閃爍事件就此終結。為什麼叫可預測的呢？因為還有一些待機的一代銥星還留在太空裡，它們的位置不受控制，但依然會有「野生閃爍」能被幸運的觀察者捕捉到。

人造衛星再亮，不過是一瞬即逝，有一種天文現象，可以持續地點亮天空。 1006年4月30日，位於豺狼座的SN1006發生了超新星爆發，中國司天監的周克明記錄了這顆被命名為周伯星的新星出現時的場景：「周伯星見，出氐南，騎官西一度，狀如半月，有芒角，煌煌然可以鑑物」。據現代天文學家推測，當時周伯星的星等，可能達到了-9，這個亮度是僅次於月球的存在。

同樣的事件或許將在幾萬年內再度發生，位於獵戶座「獵戶」肩膀位置的參宿四，現在的星等就高達0.42。參宿四是一顆老邁的紅超巨星，它的最終歸宿將是一場超新星爆發，在那時，它的星等將提升到-10，就像上弦月一樣明亮，即使在白天也可以隱約看到。

▲ 參宿4爆發時的想像圖。圖/《伴星共生》

哪怕身處城市，只要是天氣晴朗的日子，還是可以看到幾顆到幾十顆星星。今夜，一起關上檯燈，去看看它們吧！

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