比鄰星,是距離我們太陽最近的恆星,那麼它到底有多大?

2020-12-04 天文在線

比鄰星是一顆M5型紅矮星(註:M5指的是恆星光譜分類為M5型,),光度僅為太陽的0.00006倍(十萬分之六),1915年,當它與太陽的距離比半人馬座α星近了0.1光年時,時任南非聯合天文臺臺長的一位名叫羅伯特因尼斯的蘇格蘭天文學家便發現了它的存在,由於比鄰星與地球的距離較近,所以人們得以直接測量到它的直徑大概為太陽的七分之一。

由哈勃空間望遠鏡近距離拍攝的比鄰星

目前跟據依巴谷衛星(Hipparcos Satellite)的探測,現在比鄰星在距離地球4.223光年的半人馬座α星(與地球相距4.395光年)軌道處運行。

比鄰星與半人馬座α星A、B雙星系統相距約13000天文單位(AU),約為五分之一光年,如果比鄰星受到了半人馬座雙星系統的引力束縛的話,那麼它應當具有一個周期約為50萬年的公轉軌道,然而Anosova等人(1994)的研究表明,比鄰星圍繞半人馬座α星A、B雙星系統做雙曲線運動。

比鄰星(最右)與其鄰星之大小比較,其中最左邊的是我們的太陽

半人馬座α星的雙星系統A星與B星在大約22億英裡(36億公裡)的距離上互相繞對方公轉,這比地球到天王星的距離還要遠一點,公轉一周需要80年。比鄰星比雙星系統更接近地球,約為地日距離的10000倍 。天文學家認為,該系統中已知的三顆恆星均誕生於48.5億年前,而太陽誕生於46億年前。

畫家筆下的半人馬座α星B和其行星

半人馬座α星的A、B星的溫度均與太陽相仿,比鄰星大約比太陽小7倍(原文如此,可理解成比鄰星的直徑為太陽的1/7),其質量堪堪達到引起氫聚變反應的臨界質量,溫度較太陽低得多,亮度也只有太陽的約1/150。實際上,這顆小小的恆星幾乎稱不上是一顆恆星了,它的質量僅僅略高於褐矮星——一個介於行星和恆星定義之間的天體。儘管比鄰星的質量為木星的150倍,它卻只比木星大1.5倍而已。

在2016年8月24日,歐洲南方天文臺宣布發現了比鄰星b,它繞比鄰星公轉,軌道半徑為0.05天文單位(7,500,000公裡),公轉周期約為11.2天,質量至少為地球質量的1.3倍。因為它處於比鄰星的宜居帶內,所以有著適宜的溫度,以此可以推斷其星球表面可能存在擁有液態水的區域。此前對環繞比鄰星運行星體的研究排除了存在褐矮星和特大質量行星的可能。

比鄰星

比鄰星(Proxima Centauri)(來自拉丁語,意為「半人馬座最近的(恆星)」,又稱半人馬座α星C星,它是一顆小質量的紅矮星,位於半人馬座,與太陽相距4.244光年(1.301秒差距——一種天文距離單位)。在1915年它由羅伯特因尼斯發現,是距離太陽最近的恆星。

由於比鄰星的視星等僅為11.13,所以肉眼無法看到。比鄰星構成了半人馬座α恆星系統的第三顆星,與另兩顆星的距離約為12,950天文單位(1.94萬億公裡),軌道周期約為55萬年。目前,比鄰星位於另兩顆星西南方向2.18度。由於距離地球較近,人們得以直接測定比鄰星的角直徑,並得知其直徑約為地球直徑的1/7,質量約為太陽質量(M☉)的1/8,但平均密度卻為太陽的33倍。

儘管比鄰星的平均光度很低,但它卻是一顆耀星,其亮度隨時可能由於磁場活動而劇烈增加。比鄰星上的磁場是由恆星內部物質的對流運動產生的,由這一磁場導致的耀斑活動使得比鄰星產生的X射線總量與太陽差不多。比鄰星內核中因為對流而正在混合的燃料和相對較低的能量產生效率意味著它還將在數萬億年裡處於矮星階段,也就是當今宇宙年齡的近300倍。

參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3. astronomycafe- Dr. Odenwald

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