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大角星
(牧夫座最亮星)
鎖定
- 中文名
- 大角星
- 外文名
- Arcturus
- 別 名
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牧夫座α,牧夫座16
[2]
α Boötis
天棟 - 分 類
- 恆星(橙巨星)
- 質 量
- 約 1.08 M⊙ [4]
- 表面温度
- 約 4286 K [4]
大角星簡介
大角星(Arcturus), 牧夫座α星,是牧夫座(Boötis)中最亮的星,也是北天夜空中第一亮的恆星(天狼星和老人星為南天恆星),亮度排名全天第4,是一顆0等星(不是一等星)。由於老人星、南門二太偏於地球南極一方,因此對中國絕大多數觀測者來説,最亮的星——天狼星消失後,大角星就是天空中最亮的星。視星等-0.04等,絕對星等-0.38等,距地球約36.7光年,直徑約為太陽的25.7倍(35774400㎞),質量是太陽的1.1倍,亮度是太陽的170倍,表面温度4400開。是一顆K2III型橙色巨星。運行速度483km/s,與太陽相對速度為261km/h。
大角星又名天棟,又可稱之為“棟星“。被看作是天王的帝廷。《史記·天官書》説:“大角者,天王帝廷。”《晉書·天文志》説:“大角者,天王座也,又為天棟。”大角星為牧夫座α星,是牧夫座(Boötis)中最亮的星,也是北天夜空中第一亮的恆星。每到5月下旬,沿着北斗七星斗柄幾顆的曲線順勢延伸出去,畫出一條大弧線,就可以在天頂附近的星空,找到一顆呈橘紅色的、光耀奪目的亮星—大角。在大角之北有5顆2等和3等的小星,與大角一起排列成風箏或船帆的形狀。
大角星觀測資料
大角星物理特徵
大角星是屬於K1.5IIIpe型的恆星,它已演化至漸近巨星支階段。上述“pe”代表的是“特殊的發射線”,顯示大角星發出的光譜是不尋常且充滿譜線的。這對紅巨星而言並非太過罕見,但是大角星是特別明顯的一個範例。大角星的亮度至少是太陽的110倍,不過這低估了它實際發出的強度,例如大角星在紅外線波段所發射的“光”,所以大角星全部發射出的能量大約達到太陽的180倍。因為大角星的表面温度較太陽來的低,擁有較低的光視效能(luminous efficacy),所以在可見光波段發射出的能量也較低。
大角星以高速的自行運動而著名,除了南門二以外,它的自行速度比太陽附近的任何1等星都要快速。大角星幾乎處於最靠近太陽的位置上,並正以高速移動中,它與太陽系的相對速度為122km/s。大角星被認為是一顆古老的星系盤恆星,並與其他52顆這種類型的恆星組成大角星流,共同移動中。大角星的質量難以確定,不過可能與太陽大約相等,而且不會超過太陽的1.5倍。大角星被認為很可能比太陽還要古老,太陽將會經歷的紅巨星階段非常可能就是這顆恆星當前的情況。
根據依巴谷衞星的測量,大角星距離地球36.7光年(11.3秒差距),是一個相對較近的天體。依巴谷衞星的觀測也顯示大角星可能是一個雙星系統,伴星約比主星黯淡20倍左右,它的軌道可能位於當前觀測技術可以達到的極限,所以無法發現該天體。然而這個觀點已經過時,最新的研究顯示大角星是一顆單星。
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大角星星震
因為大角星是夜空中最明亮的恆星之一,所以它是星震學(Astroseismology)許多研究的目標。Belmonte小組在1988年4月與5月對大角星完成一次雷達速率(特定波段的多普勒移動)的研究,顯示一個微赫茲的變化頻率。
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天文學家認為大角星表面會稍為震盪,這是一個紅巨星常有的特徵。天文學家在大角星上有一個特別的發現:它將會變得更紅(往恆星光譜M型來演化),變化也將更激烈。極端的例子類似米拉,該天體擁有幾百天的巨大變化幅度,而大角星並不是非常的紅,而且擁有短暫的變化週期及微小的變化範圍,位於穩定性和變化性中間。
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大角星元素丰度
大角星自行運動
大角星以其自行運動著稱,每年兩個角秒,比除了半人馬座α以外的任何一等星都要大。它相對於太陽系的移動速度很快(122公里/秒),現階段幾乎是在它離太陽最近的點。最近的時候將是在大約4000年後,那時這顆恆星離地球的距離將比當前近好幾光年。大角星被認為是一顆古老的恆星,它與另外52顆恆星一起移動,被稱為大角星流。
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大角星位置信息
大角星位於天球赤道以北19度,在地球的兩個半球都可以看到。這顆恆星在4月27日午夜達到頂峯,在6月10日晚上9點,在北方春末或南方秋季可見。從北斗七星的北半球來看,找到大角星的一個簡單方法就是沿着北斗七星手柄的弧線,沿着這條線繼續下去,就能找到角宿一,繼而看到大角星。右攝提一(牧夫座η星),或者叫Muphrid,距離大角星只有3.3光年,視星等2.68。從地球上看,大角星和金星一樣明亮。
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大角星星名由來
大角星中星官名
大角被看作是四象之一的東方蒼龍的一隻角,這就是“大角”這一星名的由來。但是,東方蒼龍七宿之第一宿角宿,並不包括大角,而角宿一(室女座α星)和角宿二(室女座ζ星)就是蒼龍的兩隻角。陳久金先生是這樣解釋的,根據古史記載,黃道帶上的這條蒼龍星象有兩隻角,原本的兩隻角,一隻是大角,另有一隻是角宿一。大約後人認為大角距離黃道太遠,才將這隻角變成角宿二。雖然作了這樣改變,但是,大角這一星名卻一直保留了下來。
大角星又名天棟,被看作是天王的帝廷。
大角星西方星名
Arcturus這個名稱是從希臘文的Αρκτοῦρος所演變而來的,意為“熊的看守者”。這是因為大角星是牧夫座最明亮的恆星,而牧夫座位於大熊座與小熊座附近的緣故。也有一個希臘的非政府環境保護組織稱為Αρκτοῦρος,專門保護野生動植物。
大角星在阿拉伯語中稱為السماك الرامح,意為“手持長矛者的腿”或“巨大的手持長矛者”。這個名稱在過去是演變成各種羅馬化的字體,例如已經被淘汰的Aramec與Azimech。另一個阿拉伯詞是لحارس السماء,意為“天堂的守護者”。
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大角星特殊地位
大角在中國古代天文學中有特殊的地位,不僅是全天第四大亮星,更重要的還在於它是北斗七星指示方向的標誌。《史記·天官書》稱:“昏建者杓”、“構攜龍角”、“大角者……直斗杓所指,以建時節”,明確記載了古人用斗杓指向確定時節的方法。僅僅説斗杓所指的方向還不太明確,但是在杓的下方,以大角和攝提星官為標誌,則其方位就具體多了。
斗杓所指,沿着大角攝提方向往南,其對應的星官便是角宿和亢宿。因此,斗杓所指的方向,不僅大角和攝提為其標誌,角亢二宿也是其標誌星。進而, 前面所介紹過的斗杓諸星——玄戈、招搖和鵓河等也都在北斗星的延長線上,都在不同時代或不同角度的情況下,起到判斷時節的作用,因此為古人所重視和關注。
大角星歷史傳説
大角星古代文獻
中國古代的文獻不僅有以北斗星指向確定時節的記錄,而且還有以北斗第八星招搖指向確定時節的記錄。
《淮南子·時則訓》稱:“孟春之月,招搖指寅;仲春之月,招搖指卯;季春之月,招搖指辰。孟夏之月,招搖指巳;仲夏之月,招搖指午;季夏之月,招搖指未。孟秋之月,招搖指申;仲秋之月,招搖指酉;季秋之月,招搖指戌。孟冬之月,招搖指亥;仲冬之月,招搖指子;季冬之月,招搖指醜。”
大角星希臘神話
在古希臘最古老的文獻荷馬史詩《伊利亞特》中就記載着這顆星。稍後,在古希臘大詩人赫西俄德(Hesiodos,約公元前八世紀)在其農事詩《勞動與日子》中,正式被稱為Αρκτουροζ,意思是熊的護衞者,這就大角的西名Arcturus的由來。至於為什麼叫熊的護衞者,還有一段神話故事。
眾神之王宙斯偷偷地愛上了月神兼狩獵女神阿爾忒彌斯的侍女卡利斯托,後來卡利斯托生下了兒子阿卡斯。這事被神後赫拉知道了。盛怒之下,赫拉把卡利斯托變成一隻大母熊。英勇的少年阿卡斯長大了。一天,他在密林中狩獵,被母親卡利斯托看見了。卡利斯托忘記自己已經是熊身,伸出雙手,想擁抱親愛的孩子。阿卡斯卻舉起了標槍。就在這悲劇即將發生的一瞬間,宙斯恰好在天上巡視,看到這情景,他不忍心讓自己的兒子親手殺害他的母親,決心拯救他們母子,就把他們提引上天,母親升入大熊座,兒子升為大角(另説升入小熊座),時時刻刻護衞着媽媽。
英國詩人馬修·阿諾德(1822年~1888年)在他的詩中曾經這樣描繪這個典故:“天可憐見,就把他們變成明星,現今仍在北天閃耀——這就是那保衞大熊的大角星。”
大角星春季標誌
大角星左攝右攝
大角既屬牧夫座,又是其主星,我們當然要從牧夫座的中國星空説起,以便了解大角周邊的中國星官,以利對於大角本身的星象文化的理解。在西洋星象中,大角一星位於牧夫的右膝蓋,在其左右各有三小星(在西洋星象中是牧夫的左右腳),夾着大角,中名總稱攝提,東邊三小星叫左攝提,即左攝提一(牧夫座ο星,另説是牧夫座35星)、左攝提二(牧夫座π星)和左攝提三(牧夫座ξ星),西邊三小星叫右攝提,即右攝提一(牧夫座η星)、右攝提二(牧夫座τ星)和右攝提三(牧夫座υ星)。
《石氏星經》稱:“攝提六星夾大角。”
《史記·天官書》説:“大角兩旁各有三星,鼎足句之,曰攝提,攝提者,直斗杓所指,以建時節。故曰攝提格。”
由於大角為帝席,也就是帝座,故為人君之象,按照星佔家的説法,大角星為格星,格即帝座,攝提是輔助帝王的大臣之象,因此有攝提格之説,換言之,攝提是協助大角定季節的官員。至於如何定季節,因與下面介紹的斗杓附近諸星有關聯,故要在下面專設一節加以展開。
大角星梗河星官
牧夫座對應的中國星官,除大角和左右攝提之外,還有梗河、招搖、玄戈和天槍以及七公等。梗河三星,即梗河一(牧夫座ε星)、梗河二(牧夫座σ星)、梗河三(牧夫座ρ星),在大角之北,在西洋星象中相當於牧夫的腰帶。《晉書·天文志》説:“北三星曰梗河,天矛也。一曰天鋒,主胡兵。”由此可知,梗河可代表矛、劍或戟等武器。對於梗河這個星名的含義,陳久金先生在《泄露天機——中西星空對話》一書有進一步的解釋,他引證《石氏星經》:“梗河三星,天矛也。梗者,遞也;河者,擔也,士卒更遞,擔持天矛以行也。”因此,這裏的河,不當河流解,而是荷的假借。梗河是士卒更換擔持天矛走路的意思。
大角星天槍三星
招搖(牧夫座γ星)一星在梗河三星以北,在西洋星象中相當於牧夫的左腋窩。玄戈(牧夫座λ星)一星在招搖以北,相當於牧夫的胳膊肘。天槍三星,即天槍一(牧夫座θ星)、天槍二(牧夫座κ星)、天槍三(牧夫座ι星),在玄戈以北,相當於牧夫的左手。《晉書·天文志》説:“其北一星曰招搖,一曰矛,其北一星曰玄戈,皆主胡兵,佔與梗河略相類也。”又説:“天槍三星,在北斗杓東,一曰天鉞,天之武備也。”由此可知,招搖、玄戈和天槍也是代表古代的武器。招搖又稱天矛;玄戈又稱天鋒或天戈,戈是商周盛行的武器;天槍又稱天鉞,槍和鉞都是古代的兵器。
梗河、招搖、玄戈和天槍諸星官均代表古代兵器
大角星七公
在招搖的東面有七公七星,自西南至東北,排列成一條長長的繩索。由於七公為一長列的星象,只有西邊的三星,即七公五(牧夫座ν星)、七公六(牧夫座μ星)和七公七(牧夫座δ星),落在牧夫座,其餘在武仙座。《晉書·天文志》説:“七公七星,在招搖東,天之相也,三公之象也,主七政。”這就是説,七公是七位天帝的顧問謀臣;主七政,是指日、月、五星,或者北斗七星。
- 參考資料
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- 1. 春季星空燦爛,如何尋找那些星? .新華網.2021-03-23[引用日期2021-06-03]
- 2. Arcturus - Infogalactic: the planetary knowledge core .Infogalactic[引用日期2021-06-16]
- 3. VizieR Online Data Catalog: Catalogue of Stellar Photometry in Johnson's 11-color system. - NASA/ADS .VizieR[引用日期2021-06-16]
- 4. [1109.4425] Fundamental Parameters and Chemical Composition of Arcturus .arXiv[引用日期2021-06-16]
- 5. [astro-ph/0702172] A critical test of empirical mass loss formulae applied to individual giants and supergiants .arXiv[引用日期2021-06-16]
- 6. Anonymous. Arcturus. SolStation Co. 2007 [2007-06-01]. .SolStation Co.[引用日期2021-06-16]
- 7. ^ List of the 25 brightest stars , website of the Jordanian Astronomical Society, accessed March 28, 2007. ^ Richard Hinckley Allen, Star-names and their meanings(1936),p. 100-101. ^ Hans Wehr(J.M. Cowan ed.),A dictionary of modern written Arabic (1994).
- 8. Acoustic Oscillations in the K2111-STAR Arcturus - NASA/ADS .NASA/ADS[引用日期2021-06-16]
- 9. Arcturus, brightest star of the north | Astronomy Essentials | EarthSky .EarthSky[引用日期2021-06-16]