在半人(ren)馬座中有一顆-0.1等(deng)星,西(xi)名(ming)Rigil Kent,中名(ming)南門二。它是(shi)早期(qi)利用視(shi)差法計算(suan)出實(shi)際距離的(de)(de)恒星之一,其實(shi)它是(shi)顆三合星,其中一顆十一等(deng)星距離僅4.2光年左右,西(xi)名(ming)Proxima,是(shi)距離太陽系(xi)最近的(de)(de)恒星,我們(men)稱它是(shi)比鄰星。
在(zai)廣(guang)闊無(wu)(wu)垠的(de)(de)太空(kong)中,有無(wu)(wu)數(shu)顆(ke)(ke)(ke)恒星(xing)(xing),其中離(li)太陽(yang)最(zui)近的(de)(de)一顆(ke)(ke)(ke)恒星(xing)(xing)稱為比(bi)鄰(lin)(lin)星(xing)(xing),它(ta)位于半(ban)(ban)人馬座,學名(ming):半(ban)(ban)人馬座α星(xing)(xing)C,離(li)太陽(yang)只有4.22 光(guang)年,相當于399233億公(gong)里。如果用最(zui)快的(de)(de)宇(yu)(yu)宙(zhou)飛(fei)船,到比(bi)鄰(lin)(lin)星(xing)(xing)去旅行的(de)(de)話,來回就得(de)17萬年,可想(xiang)而知(zhi),宇(yu)(yu)宙(zhou)之(zhi)大,雖說(shuo)是(shi)比(bi)鄰(lin)(lin)也遠(yuan)在(zai)天(tian)涯。比(bi)鄰(lin)(lin)星(xing)(xing)是(shi)一顆(ke)(ke)(ke)三合星(xing)(xing)。它(ta)們在(zai)相互運轉,因此(ci)在(zai)不(bu)同(tong)歷史時期, “距離(li)最(zui)近”這頂世界之(zhi)最(zui)的(de)(de)桂冠將由這三顆(ke)(ke)(ke)星(xing)(xing)輪流佩戴了。
比(bi)鄰星(xing)(xing)(xing)位于(yu)從地(di)(di)球(qiu)看(kan)來西南方向2度的(de)(de)(de)(de)位置,為一顆紅矮星(xing)(xing)(xing)。上圖(tu)影像(xiang)中央這顆小小的(de)(de)(de)(de)紅色星(xing)(xing)(xing)就是比(bi)鄰星(xing)(xing)(xing),它是如此的(de)(de)(de)(de)昏暗,直到1915年才(cai)由當時約翰內斯堡(Johannesburg)聯(lian)合天文臺(Union Observatory)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)管羅伯特·因(yin)尼斯(Robert Innes)在(zai)南非發現。影像(xiang)的(de)(de)(de)(de)背景(jing)里(li)可以(yi)見到我們銀河系(xi)里(li)各(ge)式各(ge)樣的(de)(de)(de)(de)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)。南門二系(xi)統里(li)的(de)(de)(de)(de)最亮星(xing)(xing)(xing),其(qi)特性和(he)我們的(de)(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)很相像(xiang),也是夜空(kong)中的(de)(de)(de)(de)第三亮星(xing)(xing)(xing) 。歐洲(zhou)的(de)(de)(de)(de)天文學家們宣布(bu)他們發現在(zai)距(ju)(ju)離我們最近的(de)(de)(de)(de)一顆恒(heng)星(xing)(xing)(xing)(太(tai)陽(yang)除外)周圍(wei)發現了(le)質量和(he)地(di)(di)球(qiu)相仿的(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)。這一發現開啟了(le)系(xi)外行(xing)星(xing)(xing)(xing)探測的(de)(de)(de)(de)新時代,來自其(qi)它太(tai)陽(yang)系(xi)的(de)(de)(de)(de)嶄新世界。盡管這顆行(xing)星(xing)(xing)(xing)絕不可能是第二顆地(di)(di)球(qiu),因(yin)為它距(ju)(ju)離恒(heng)星(xing)(xing)(xing)太(tai)近,正不斷受到高溫的(de)(de)(de)(de)炙(zhi)烤。
這(zhe)顆行(xing)(xing)星(xing)(xing)圍繞半人馬(ma)(ma)座(zuo)αB星(xing)(xing)運行(xing)(xing),半人馬(ma)(ma)座(zuo)α星(xing)(xing)本身是一個三星(xing)(xing)系統,距離(li)地球約4.3光年(nian)。從(cong)天文的(de)(de)角(jiao)度來看,這(zhe)樣的(de)(de)距離(li)簡(jian)直就是在自(zi)家后院一般。
天(tian)文(wen)學家們(men)(men)之所以(yi)會(hui)發(fa)現這(zhe)樣一(yi)顆(ke)(ke)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)存在,是(shi)因為(wei)這(zhe)顆(ke)(ke)看(kan)不到的(de)(de)(de)(de)(de)行(xing)星(xing)(xing)(xing)(xing)對(dui)其繞轉的(de)(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)(xing)(xing)施加的(de)(de)(de)(de)(de)引力拖(tuo)拽作用。來自瑞士日內(nei)瓦天(tian)文(wen)臺的(de)(de)(de)(de)(de)艾克(ke)薩維爾(er)·杜(du)穆斯克(ke)(Xavier Dumusque)表(biao)示這(zhe)一(yi)信號是(shi)“非常(chang)微弱(ruo)但(dan)卻是(shi)真實(shi)存在的(de)(de)(de)(de)(de)”。他(ta)說:“這(zhe)是(shi)一(yi)項非凡的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)現,將我們(men)(men)的(de)(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)推進(jin)至(zhi)極限。”半(ban)人(ren)馬座αB和半(ban)人(ren)馬座αA是(shi)兩顆(ke)(ke)和太陽非常(chang)相似的(de)(de)(de)(de)(de)恒星(xing)(xing)(xing)(xing)。而在構成(cheng)三合星(xing)(xing)(xing)(xing)半(ban)人(ren)馬座α的(de)(de)(de)(de)(de)3顆(ke)(ke)成(cheng)員星(xing)(xing)(xing)(xing)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)第三顆(ke)(ke)成(cheng)員星(xing)(xing)(xing)(xing)則距離相對(dui)更遠一(yi)些,溫度(du)也更低(di)一(yi)些,被稱為(wei)“比鄰星(xing)(xing)(xing)(xing)”。
從(cong)宇宙的尺度上來看,這些恒星距(ju)離太陽系都非(fei)常非(fei)常近,距(ju)離僅有4光(guang)年稍多一些,而相比之下我(wo)(wo)們銀河(he)系的直徑是(shi)10萬光(guang)年。然(ran)而盡管如此,就憑我(wo)(wo)們目前(qian)所掌握的基(ji)于化學燃料推進的火箭(jian)技術(shu),我(wo)(wo)們基(ji)本上永(yong)遠也到不了那么遠的地(di)方。
亮度
通常紅矮(ai)星(xing)的亮度(du)都很弱(ruo),以(yi)肉眼觀(guan)測是看不見的,比鄰星(xing)也不例外。它的視星(xing)等(deng)是11等(deng),絕對星(xing)等(deng)是非常弱(ruo)的15.5等(deng)。如果從半人馬座α三合星(xing)的其他兩個星(xing)觀(guan)測,將是4.5等(deng)星(xing)。
距離、直徑、質量
由歐洲天(tian)文(wen)衛星(xing)(xing)(xing)Hipparcos量(liang)(liang)測到(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)視(shi)差(parallax)772.33 ± 2.42 毫角(jiao)秒(miao)(milliarcseconds)推(tui)算,比(bi)(bi)(bi)鄰(lin)(lin)(lin)(lin)星(xing)(xing)(xing)離(li)(li)地球(qiu)大約(yue)是(shi)4.22光(guang)(guang)年(nian)(nian)遠,或(huo)(huo)(huo)者是(shi)266872個天(tian)文(wen)單(dan)位(1天(tian)文(wen)單(dan)位約(yue)合1.5億公(gong)里(li)(li),為(wei)地球(qiu)到(dao)(dao)太(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)平均距離(li)(li))。離(li)(li)地球(qiu)最近的(de)(de)(de)(de)比(bi)(bi)(bi)鄰(lin)(lin)(lin)(lin)星(xing)(xing)(xing)與地球(qiu)相距40萬億公(gong)里(li)(li),從(cong)比(bi)(bi)(bi)鄰(lin)(lin)(lin)(lin)星(xing)(xing)(xing)發出的(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)約(yue)4.3年(nian)(nian)才能到(dao)(dao)達地球(qiu)。離(li)(li)它最近的(de)(de)(de)(de)鄰(lin)(lin)(lin)(lin)居依序(xu)為(wei):半人馬(ma)(ma)座(zuo)α三合星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)其他兩顆星(xing)(xing)(xing)(0.21光(guang)(guang)年(nian)(nian))、太(tai)陽(yang)和巴納德星(xing)(xing)(xing)(6.55光(guang)(guang)年(nian)(nian))。從(cong)地球(qiu)觀測,比(bi)(bi)(bi)鄰(lin)(lin)(lin)(lin)星(xing)(xing)(xing)離(li)(li)半人馬(ma)(ma)座(zuo)α星(xing)(xing)(xing)A視(shi)角(jiao)約(yue)2°,或(huo)(huo)(huo)相當于(yu)滿月直(zhi)徑(jing)的(de)(de)(de)(de)4倍。由于(yu)比(bi)(bi)(bi)鄰(lin)(lin)(lin)(lin)星(xing)(xing)(xing)離(li)(li)半人馬(ma)(ma)座(zuo)α星(xing)(xing)(xing)AB雙(shuang)(shuang)星(xing)(xing)(xing)與太(tai)陽(yang)距離(li)(li)的(de)(de)(de)(de)比(bi)(bi)(bi)率僅僅是(shi)120,天(tian)文(wen)學家猜測它可能是(shi)以50萬至(zhi)200萬年(nian)(nian)或(huo)(huo)(huo)更長的(de)(de)(de)(de)周期在(zai)(zai)繞半人馬(ma)(ma)座(zuo)α星(xing)(xing)(xing)AB雙(shuang)(shuang)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)一個軌(gui)道上運轉。因此,比(bi)(bi)(bi)鄰(lin)(lin)(lin)(lin)星(xing)(xing)(xing)也稱(cheng)為(wei)半人馬(ma)(ma)座(zuo)α星(xing)(xing)(xing)C。用歐南天(tian)文(wen)臺(ESO)位在(zai)(zai)智利的(de)(de)(de)(de)超大望遠鏡(Very Large Telescope,VLT)在(zai)(zai)2002年(nian)(nian)以光(guang)(guang)學干(gan)涉測量(liang)(liang)得到(dao)(dao)比(bi)(bi)(bi)鄰(lin)(lin)(lin)(lin)星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)角(jiao)直(zhi)徑(jing)為(wei)1.02 ± 0.08毫角(jiao)秒(miao)。由已知它的(de)(de)(de)(de)距離(li)(li),推(tui)算實際直(zhi)徑(jing)大約(yue)是(shi)太(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)17,或(huo)(huo)(huo)者木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)1.5倍。它的(de)(de)(de)(de)質量(liang)(liang)也大約(yue)是(shi)太(tai)陽(yang)的(de)(de)(de)(de)18,或(huo)(huo)(huo)者木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)150倍。
形成年代、壽命
比鄰星的形成年代與半人馬座α星A和B雙星相同(tong),約48.5億年前,比太陽的46億年略早些。但由于大小僅比產(chan)生氫融合(he)反(fan)應(ying)所(suo)需的恒星臨界質量稍大,融合(he)反(fan)應(ying)的速率(lv)很慢且不穩(wen)定,因此天文(wen)學家推(tui)算它的壽命(ming)可達百億年以上。
表面活動觀測
比鄰星(xing)(xing)(xing)(xing)有很活(huo)躍(yue)的(de)色球(qiu)層(ceng)(ceng)(chromosphere)活(huo)動,在(zai)X-光(guang)波段可觀測(ce)(ce)到它色球(qiu)層(ceng)(ceng)的(de)噴發,是屬(shu)于(yu)典型(xing)的(de)耀星(xing)(xing)(xing)(xing)(變(bian)星(xing)(xing)(xing)(xing)記(ji)名:半(ban)人(ren)馬座V645);在(zai)紫(zi)外(wai)線波長觀測(ce)(ce)它的(de)色球(qiu)層(ceng)(ceng)的(de)變(bian)化,得知它的(de)自轉周期大約(yue)31天(tian)。由90年代哈勃太(tai)空望遠鏡所(suo)量測(ce)(ce)的(de)數(shu)據顯示,比鄰星(xing)(xing)(xing)(xing)應(ying)存在(zai)有一(yi)(yi)顆尚(shang)未(wei)觀測(ce)(ce)到的(de)暗淡伴星(xing)(xing)(xing)(xing),此伴星(xing)(xing)(xing)(xing)可能是一(yi)(yi)顆大質量行星(xing)(xing)(xing)(xing)或棕矮星(xing)(xing)(xing)(xing) ,但尚(shang)未(wei)完(wan)全證實。
比鄰星的作用
她和(he)太陽(yang)也就是離地球最(zui)(zui)近的(de)兩顆恒(heng)星。因(yin)此(ci)科學(xue)家研究恒(heng)星的(de)相互(hu)影(ying)響,測量科學(xue)數據時,最(zui)(zui)喜愛(ai)以比鄰星和(he)太陽(yang)為樣本,這就是比鄰星在科學(xue)上的(de)最(zui)(zui)大價值(zhi)。
既(ji)然(ran)是(shi)和(he)太陽(yang)一樣的(de)(de)恒星(xing),比鄰星(xing)當(dang)然(ran)可以(yi)發光發熱(表面(mian)溫(wen)度(du)有2500——5000 絕對溫(wen)度(du))。只(zhi)是(shi)由于她(ta)是(shi)紅矮(ai)星(xing),而(er)且(qie)離(li)地球比太陽(yang)遠得多,所以(yi)我(wo)們看到的(de)(de)就不那(nei)么亮了(le)。
除了比鄰(lin)星(xing)外(wai),鄰(lin)近(jin)太陽(yang)系的恒星(xing)由近(jin)而遠的10顆依序為(wei):
1、南門(men)二(αCen,半人馬(ma)座α)4.3光年
2、巴納德星(Barnard's)5.86光年(nian)
3、伍(wu)爾夫359星(Wolf359)7.7光(guang)年
4、勃蘭得2147星(BD+36°)8.2光年
5、鯨魚座uv星(Luyten726-8)8.4光年
6、天狼星(Sirius,大犬座α)8.7光年
7、羅斯154星(Ross 154)9.5光年
8、羅斯248星(Ross 248)10.4光年(nian)
9、天苑四(εEri,波(bo)江座ε)10.8光年
10、羅斯128星(Ross 128)10.9光年
科(ke)學(xue)家在美國天文學(xue)會會議(yi)提出對“比(bi)鄰(lin)星(xing)”進行(xing)詳(xiang)細(xi)觀測計劃,2014年(nian)(nian)和2016年(nian)(nian)將(jiang)(jiang)上演兩(liang)次涉及“比(bi)鄰(lin)星(xing)”的三(san)星(xing)連線(xian),科(ke)學(xue)家將(jiang)(jiang)動用哈勃望遠鏡等(deng)觀測平臺(tai)詳(xiang)細(xi)研究“比(bi)鄰(lin)星(xing)”,其距離我們大約4.2光年(nian)(nian)左右。
據國外媒(mei)體報道,半人(ren)(ren)馬(ma)(ma)座方(fang)向上擁有兩顆(ke)(ke)非常明(ming)亮(liang)的恒(heng)星(xing)(xing)(群),即 半人(ren)(ren)馬(ma)(ma)座α星(xing)(xing)和(he)(he)半人(ren)(ren)馬(ma)(ma)座β星(xing)(xing),但是(shi)半人(ren)(ren)馬(ma)(ma)座α星(xing)(xing)又(you)是(shi)由三顆(ke)(ke)恒(heng)星(xing)(xing)組成,其編號分(fen)別(bie)為A星(xing)(xing)、B星(xing)(xing)和(he)(he)C星(xing)(xing),其中(zhong)半人(ren)(ren)馬(ma)(ma)座α星(xing)(xing)C被命名為“比鄰星(xing)(xing)”,是(shi)距離太陽最近的恒(heng)星(xing)(xing)之(zhi)一,距離為4.2光年。由于(yu)半人(ren)(ren)馬(ma)(ma)座α星(xing)(xing)系統距離地(di)球(qiu)很(hen)近,許(xu)多科(ke)幻小說(shuo)都“認為”這(zhe)里存(cun)在(zai)發達的宇(yu)宙文(wen)明(ming),“三體”系統中(zhong)擁有與地(di)球(qiu)截然(ran)不同的世(shi)界和(he)(he)宇(yu)宙生物,現在(zai)科(ke)學家通過計(ji)算發現我們有兩次機會窺視“三體”系統中(zhong)是(shi)否存(cun)在(zai)行(xing)星(xing)(xing)世(shi)界,甚(shen)至(zhi)是(shi)高級文(wen)明(ming)。
在2014年10月,比(bi)鄰(lin)(lin)星(xing)將(jiang)運行(xing)至一(yi)顆(ke)背景(jing)(jing)恒星(xing)前,兩者與地球將(jiang)排列在一(yi)條直線(xian)上,天文學(xue)家試圖利(li)用(yong)愛因斯坦的相對(dui)論效應揭(jie)開“三體”世界(jie)中是否(fou)存在理想的行(xing)星(xing)軌道(dao)。當比(bi)鄰(lin)(lin)星(xing)運行(xing)至背景(jing)(jing)恒星(xing)之前,并與地球排列成一(yi)條直線(xian)時,比(bi)鄰(lin)(lin)星(xing)的引(yin)力場將(jiang)把(ba)背景(jing)(jing)恒星(xing)的光線(xian)扭曲,科學(xue)家試圖通過(guo)詳(xiang)細的觀測和精(jing)確計算得(de)出(chu)該恒星(xing)的確切質(zhi)量值,如果比(bi)鄰(lin)(lin)星(xing)周圍存在行(xing)星(xing)世界(jie)的話,還會引(yin)起(qi)二次偏(pian)移效應,使得(de)三顆(ke)恒星(xing)的直線(xian)排列出(chu)現(xian)異常。
三星連線事件也將在(zai)2016年2月發(fa)生,屆時科學家(jia)(jia)將獲得(de)兩次機(ji)會對“比鄰星”系(xi)統進行探索,來自(zi)太空望遠鏡科學研究所(suo)的天(tian)文學家(jia)(jia)凱拉什·薩胡認為由于該(gai)恒星距離(li)我們(men)非常(chang)近,如果這(zhe)里存在(zai)行星世界,我們(men)就可(ke)(ke)以探測到它(ta)們(men)的存在(zai),還可(ke)(ke)以通(tong)過進一步的光(guang)譜(pu)分析發(fa)現行星上的大氣成分。本項(xiang)調(diao)查計(ji)劃在(zai)周一于印第安納波利斯舉行的美國天(tian)文學會會議(yi)上提出。
屆(jie)時(shi),美國宇航局將動用哈勃空(kong)間(jian)望遠鏡對“三體”系(xi)統進行(xing)觀測,歐洲空(kong)間(jian)局的(de)(de)蓋(gai)爾空(kong)間(jian)望遠鏡也會加(jia)入(ru)這項觀測任務,蓋(gai)爾空(kong)間(jian)望遠鏡將于今年(nian)秋季發(fa)射,此(ci)外(wai),歐洲南方(fang)天文(wen)臺(tai)的(de)(de)甚大望遠鏡陣也會參與。在此(ci)之前,科學家(jia)已(yi)經通(tong)過高精度視(shi)向速度系(xi)外(wai)行(xing)星搜索(suo)器發(fa)現半人馬座阿爾法星B附近存在行(xing)星信號,公(gong)轉(zhuan)周圍(wei)僅為3.2天,2014年(nian)和2016年(nian)的(de)(de)兩次天體連線事件將進一(yi)步揭開(kai)“三體”世界(jie)的(de)(de)面紗,這里是否(fou)存在宇宙高級文(wen)明(ming)呢,我們將拭目(mu)以(yi)待。