孫博勛
新的一年來到了,在過去的一年中,我們認識了黃道星座。但對于全天88個星座來說,黃道星座只是很小的一部分,還有更多的星座正在天空中等待我們的探索。這些星座有些明亮到在市區(qū)就可以請楚看見,而有些則暗弱得即使到了野外也很難被發(fā)現(xiàn)。為了讓大家學過之后就能在天空中按土索驥,我們還是挑了一些方便尋找的星座介紹給大家。這一期要介紹的就是冬季星空的標志——冬季大三角以及其中三顆星所在的星座。
冬季星空是四季星空中亮星最多的,其中,黃道星座金牛座和雙子座中都有一顆一等亮星。如果我們沿著金牛座向南看,我們就會發(fā)現(xiàn)在南方天空矗立著由七顆星組成的一個人形,這便是冬季星空中辨識度最高的星座——獵戶座。獵戶座的左上方是一顆名為“參(shen)宿四”的一等星,在參宿四的東方有一顆和參宿四亮度差不多的星,名為“南河三”,位于小犬座內。如果我們沿著這兩顆星向南看,就會發(fā)現(xiàn)一顆更為明亮的星,這就是全天最亮的恒星——天狼星,位于大犬座內。參宿四、南河三和天狼星共同組成了一個巨大的等邊三角形,那就是著名的“冬季大三角”。
實際上,每個季節(jié)都有屬于它自己的“大三角”,春季大三角是由兩顆一等星——大角星和角宿一連同獅子座的五帝座一組成的,夏季大三角則是由織女、牛郎再加上天鵝座的天津四共同構成,秋季大三角位于南天,是由北落師門和兩顆分別叫作土司空和火鳥六的二等星構成。不過,即使是明亮的夏季大三角,其三顆星亮度之和也比不上一顆天狼星。
獵戶座是冬季星空中亮星最多的星座,參宿四就是最典型的一顆。和天蝎座的心宿二一樣,參宿四也是一顆體積巨大,顏色發(fā)紅的紅超巨星,其體積甚至比心宿二還要大。參宿四的直徑可達太陽的900倍,而質量卻只有太陽的12倍左右,可以說參宿四就是一個“虛胖子”。由于參宿四表面溫度不高,只有3 300℃,所以參宿四看起來顏色發(fā)紅。
除了屬于冬季大三角的參宿四之外,位于獵戶座右下方的參宿七同樣是一顆一等星,其亮度在參宿四之上。和參宿四不同,參宿七的直徑只有太陽的100倍左右,但表面溫度卻非常高,可達12000℃左右,故參宿七呈藍色。像這種直徑雖然不是很大但溫度卻極高的恒星,天文學家稱其為“藍超巨星”,它們是宇宙中最明亮的天體。
參宿四和參宿七之間有三顆排成一條線的星,這三顆星分別是參宿一、參宿二和參宿三。加上右上角的參宿五和左下角的參宿六,共同構成了完整的獵戶座。其中,除了參宿四是紅超巨星,參宿五是普通藍巨星外,其余五顆星均為藍超巨星。由此可見,獵戶座也是一個明亮恒星的“搖籃”呢!
獵戶座東南方的大犬座雖然亮星沒有獵戶-座多,但其最亮星——天狼星在天空中卻可力壓群雄。天狼星的亮度為-1.46等,是全天第二亮星老人星的2倍,是北天最亮星大角星的近4倍,亮度超過獵戶座7顆星的總和。只要天氣不是特別差,我們就可以看到南方天空中閃耀的天狼星。天狼星比太陽光度略高,而且距離我們不到9光年,所以看起來非常明亮。天狼星的東南方是弧矢九星,蘇軾有詩云:“會挽雕弓如滿月,西北望,射天狼?!敝傅木褪翘炖切菛|南方的弧矢九星像一把弓一樣對著天狼星,好像要將天狼星射下來一般。弧矢九星中,弧矢一、弧矢二和弧矢七是大犬座重要的成員星,其中除了弧矢七為亮巨星外,其余兩顆星均為超巨星。(注:亮巨星是宇宙當中亮度不及超巨星但比一般巨星更亮的天體,北極星就是一顆典型的亮巨星。)
與獵戶座和大犬座相比,小犬座就顯得不太起眼兒了,除了南河三外,小犬座最亮星南河二亮度僅為3等左右,只有在天氣非常好的情況下才能看到。
獵戶座和大犬座都處于冬季銀河之中,所以其中的深空天體自然不會少。雖然冬季銀河遠離銀心,恒星形成區(qū)不如銀心處那么多,但獵戶座是個例外。獵戶座中有很多恒星的形成區(qū),其中不乏大質量恒星。對于新生的恒星來說,質量越大,發(fā)射的光能也就越多,因此也就越容易將星云中的氫原子激發(fā),從而散發(fā)出氫原子特定的紅色光芒。這么看來,能夠發(fā)射紅色光芒的地方,大多數(shù)是恒星所在地,特別是大質量恒星的形成區(qū)。像這樣自身能夠發(fā)出光線的星云,我們稱之為發(fā)射星云。
說到發(fā)射星云,獵戶座就有一個這樣的區(qū)域,在獵戶座“腰帶”的下方,有三顆亮度比腰帶三星略低的“星”,它們就是“獵戶”腰間的“匕首”。在“匕首”的中間有一顆“星”,如果我們仔細觀察的話,就會發(fā)現(xiàn)它似乎是一團模糊的云氣,這便是獵戶座最明亮的星云——獵戶座星云,編號為M42。如果看M42的照片,我們會發(fā)現(xiàn)獵戶座星云是由中間的紅色部分和邊緣的藍色部分組成,紅色部分就是恒星的形成區(qū),而藍色部分則為外層的云氣,由于無法被恒星所發(fā)出的光線激發(fā),這團云氣只能反射恒星的光,呈現(xiàn)藍色。像這樣自身不能發(fā)光,只能靠反射恒星的光而被發(fā)現(xiàn)的星云,就叫反射星云。所以說,獵戶座星云就是發(fā)射星云和反射星云的集合體。
如果天氣較好,我們可以用肉眼直接看到獵戶座星云,盡管獵戶座星云呈彌散狀,但它中間的亮度非常高。如果我們用望遠鏡仔細觀測的話,還會發(fā)現(xiàn)獵戶座星云周圍有一圈云氣,但與其中心亮度相比還是相差甚遠。
除了獵戶座星云之外,獵戶座的參宿一旁邊還有兩個明亮的發(fā)射星云,一個叫作火焰星云,較為明亮,編號為NGC 2024。另一個較為暗淡,編號為IC 434。在IC 434的前方,一個像馬頭一樣的星云擋在了前面,是為數(shù)不多天文愛好者都能觀測到的暗星云。這個星云的編號為巴那德33號,它還有一個更為響亮的稱呼——馬頭星云。像這樣自身不發(fā)光,只有在背景襯托下才能顯現(xiàn)身影的星云叫作暗星云,馬頭星云就是最著名的暗星云。
除了以上介紹的這些星云,獵戶座還有很多星云,如被稱為“奧特曼的故鄉(xiāng)”的M78星云。M78是一個反射星云,較為暗淡,只有用望遠鏡才能看到。在參宿七旁邊還有一個反射參宿七光線的女巫頭星云,不過由于從地球上看女巫頭星云距離參宿七較遠,所以女巫頭星云被劃分在了波江座內。在M42的北方還有一個反射星云M43,又稱迪馬倫星云。除此之外,獵戶座中還有一個巨大的發(fā)射星云,這個星云從M78附近出發(fā),以M42為圓心繞著獵戶座轉了大半個圓,到參宿七附近為止。這就是獵戶座中最大的星云——巴納德環(huán)。巴納德環(huán)同樣屬于發(fā)射星云,也是誕生恒星的“搖籃”。
大犬座中的深空天體以星團為主,其中最亮的星團為NGC 2362,是一個4.1等的疏散星團。其中最亮的星為大犬座T星,又稱大犬座T星團。大犬座T星中文名為弧矢增六,亮度為4.85等,接近整個星團的亮度,可以說整個星團都是靠大犬座T星一力撐起的。大犬座中最為著名的深空天體是4.5等亮度的M41,它同樣是疏散星團,也是大犬座中唯一一個梅西耶天體。大犬座中的深空天體以疏散星團為主,實際上,冬季銀河中的深空天體都以疏散星團為主,這是因為星云的誕生需要大質量恒星去激發(fā)或提供光線,而大質量恒星主要誕生于銀心附近,所以遠離銀心的冬季銀河中星云較少。而組成銀河系的主要“材料”——球狀星團,基本上分布在銀心附近。
與大犬座和獵戶座相比,小犬座的深空天體不多,其中最亮的深空天體就是13等亮度的星系IC 494,它幾乎是無法觀測到的。