大角星:36.7光年外的浪漫恆星

2020-12-05 星系科普

大角星距離太陽相對較近的時候,相距36.7光年,是一顆光譜類型為K0III的紅巨星。並且它是一顆年齡約71億年的老化恆星。大角星耗盡了其核心氫,並偏離了主序列。它的質量是太陽的1.08±0.06倍,它的尺寸已經膨脹了25.4±0.2倍,亮度是太陽亮度的約170倍。

大角星被認為是一個紅巨星,它已經不再像太陽那樣聚變核心中的氫,天文學家認為它現在開始聚變碳等更重的元素。

繁星點點的夜空中,如何找到這顆36.7光年外的恆星

在我國所處的北半球看星空,夜空中最亮的恆星就是大角星。大角星是全天第四亮的恆星,全天前三亮的恆星都在南半球,它們分別是,天狼星(大犬座α星)、老人星(船底座α星)、南門二(半人馬座α星)。大角星位於牧夫座的右膝蓋處,也是牧夫座最亮的星。對星座不了解的朋友,在夜空中通過星座找到大角星還是比較難的。

牧夫座右膝蓋處大角星Arcturus

下面我們來個簡單的方法尋找大角星。大家應該對北鬥七星的位置比較熟悉,也容易在夜空中找到北鬥七星。我們可以用參考北鬥七星的位置,來找到大角星,如下圖:

通過北鬥七星的指引找到大角星

沿著北鬥七星(大熊座)的「勺子柄」曲線所延伸的方向,可以看到一顆很亮的星,那就是大角星。補充:延伸線繼續往下,可以順便找到斯皮卡星(Spica),斯皮卡星(室女座α)就是我們常聽說的角宿一(亮度為全天第十七,距離地球249.74光年)。

大角星相對太陽真的很大

大角星可以裝下9000多個太陽,相對太陽的運動速度是122公裡/秒。現在大角星的位置是不斷靠近太陽的,估計在4000年後會運行到距離太陽最近的距離,相比現在的36.7光年的距離,僅僅近了幾百分之一光年而已。然後逐漸遠離太陽,大約15萬年後,地球人將看不見它。所以說,目前在地球上看到的大角星的亮度,已經是接近最亮的狀態了。

下面我們用圖來直觀了解下,大角星相對太陽有多大?

大角星相對木星、太陽的對比

我們知道宇宙中,所有你認為的大,都是相對的大。強中自有強中手,星中自有更大的星。銀河系中比太陽大的恆星只有10%左右,但10%這個數字,乘以銀河系恆星數量2.5*10^11(±1.5*10^11)這個基數,能夠找出體積大於太陽的恆星數量也會多的驚人,其中不乏體積遠遠大過大角星的恆星。

簡單列舉幾個目前發現的體積超大的恆星,與大角星的體積對比,如下:

心大星的直徑超過火星軌道直徑
心宿二震撼的尺寸

大角星浪漫的文化傳說和象徵

古埃及人把它當作神來崇拜,它是阿拉伯人的「天國守護者」,對中國人來說,它是金色的「神仙的宮殿」,《史記·天官書》說:「大角者,天王帝廷」。

大角星Arcturus名字的由來還有一個浪漫的傳說,Arcturus來源於古希臘人對大角星的稱呼Αρκτουροζ,意為熊的護衛者,後來被稱為大熊座的守護者。傳說宙斯愛上了月亮女神的侍女卡利斯託,生下了了阿卡斯,赫拉(是宙斯的姐姐and妻子)知道後,將卡利斯託變為了熊。後來阿卡斯長大成人,在林間打獵時,遇到了他母親幻化的母熊,母親卡利斯託也認出了兒子,並向兒子靠近。可兒子不知道眼前的這隻熊就是自己的母親,於是舉起了長矛準備獵捕。宙斯不忍悲劇發生,於是將卡利斯託升入大熊座,把阿卡斯升為大角星,守護著大熊座。

大熊座:母親卡利斯託與兒子阿卡斯

大角星幾乎在各個文明的傳說中,都留下浪漫的傳說和文化象徵。

《太空旅客》中的大角星

大角星太老了,它目前正處在膨脹階段,最終可能會演化成白矮星。事實上,大角星預示著我們的太陽的將來(五六十億年後)。作為一顆「橙色巨星」,它已經快走到了生命的盡頭。太陽的體積,最終會像大角星一樣,膨脹到吞沒它的內行星,包括地球。

在《太空旅客》這部影片中,詹妮弗·勞倫斯和克裡斯·帕拉特分別飾演的女主和男主,在從地球飛往新殖民星的旅途中,乘坐的Avalon號飛船飛掠大角星,女主和男主緊緊相擁,欣賞壯觀的飛掠巨大的大角星場景,將整部影片的浪漫推向了頂峰。影片結尾,女主的一段話更是令人印象深刻:人不可能總惦記著目的地,卻忘卻了感受當下。

Avalon號飛船飛掠大角星
男主和女主欣賞壯觀的大角星

恆星不會永恆,大角星和太陽都有暗淡的那一天。人類的生命長度相比恆星,更是短的微不足道,正如蘇軾所說:寄蜉蝣於天地,渺滄海之一粟。我們所有人都像蜉蝣一樣,短促地寄生在這天地間,我們渺小的像漂浮在大海裡的一粒小米。

人類未來的某一天,或許將有能力建造一艘現實版的Avalon號,帶著人類的未來,飛掠這顆在人類文明初始階段就扮演著重要文化意義的星,那將會是多麼浪漫的星際一遇。而大角星那橘紅色閃耀的星光,又總能提醒每一位它在地球上的凝望者:宇宙間沒有永恆,光陰不會重來,美好就在當下!

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