天狼星

天狼星（Sirius），即大犬座α ^[17]  （α Canis Majoris ），位於大犬座。天狼星的視星等為-1.46等，是除太陽外全天最亮的恆星，但是暗於金星與木星，絕大多數時間亮於火星。天狼星是一顆藍白色的主序星，有一顆白矮星伴星，系統質心距離地球約為 8.6 光年。其中天狼星B，即那顆白矮星伴星，是人類最早觀測到的白矮星，也是質量最大的白矮星之一。 ^[1] 

由於其全天夜晚最亮恆星的地位，在各個古代文明中天狼星都有特殊的地位，並有大量記錄。

天狼星 A 是一顆藍矮星，半徑約為 1.711 R⊙。光學干涉儀量度出此星的半徑，估計角直徑為 5.936 ± 0.016 mas。它的自轉速度約為 16 km/s，因此並沒有有效地把星體壓扁成橢圓形。織女星則以更高速的 274 km/s 自轉，使其成為扁球體。

天體模型指出天狼星 A 形成於一次分子云坍塌的時候，到了 10^7 年之後，其能源的生成已經完全由核聚變提供。其核心成為了對流層，並利用 C-N-O 循環制造能量。人們預測，天狼星 A 會在其形成之後 1.76 × 10^9 年之內用盡儲存在核心的氫。此時它會經歷紅巨星階段，屆時天狼星 A 的光度將大增。然後它將温和下來，成為一顆白矮星。

天狼星 A 的光譜有着很深的金屬線，顯示出一些重於氦的元素的增強（如鐵），因此也被歸為 Am 星。相比於太陽，天狼星 A 大氣層裏相對於氫含量的鐵含量為 Fe/H = 0.5，也等於 10^0.5，意思是説它大氣層中的鐵的含量是太陽的 316%。因為不太可能整顆恆星都富有金屬元素，因而這些金屬元素都可能是懸浮在位於表面的一層薄對流層上。 ^[8] 

天狼星 B 的質量大於太陽的質量，並且是已知最大質量的白矮星之一。它差不多有 1.1 M⊙。然而這麼多物質卻被壓縮成約為地球的大小。其表面温度為 25000 ± 200 K。但是，由於在內部已經沒有能量的生成，剩餘的熱量會以輻射的形態放射出外太空，天狼星 B 終究會漸漸冷卻，這需時要多於 2 × 10^8 年。

一顆恆星要經過主序星和紅巨星階段才會成為白矮星。約為 1.2 × 10^8 年前，天狼星 B 可能是一顆光度更高的藍矮星，光譜在 B4-B5 之間，質量約為 5M⊙。天狼星 B 成為紅巨星的時候，可能增加了其伴星天狼星 A 的金屬量。

天狼星 B 最初由碳及氧元素組成，這兩種元素是形成天狼星 B 的已死亡恆星裏的氦核聚變產生的。這些元素被更輕的元素覆蓋，並根據質量來分層，因為天狼星 B 有着高表面重力。因此，天狼星 B 的外層大氣層幾乎為純氫，宇宙中最輕的元素，光譜中也找不到任何其它元素。 ^[9] 

天狼星及其伴星在一個偏心率較大的軌道上互相繞轉，公轉週期 為50.1284 ± 0.0043 年，平均距離約為 20 AU。在這個系統的早期，它們被認為是兩顆藍白色的恆星，每9.1年繞一個橢圓軌道運行。 ^[4] 

在 1909 年，埃希納 · 赫茨普龍提出天狼星是大熊座移動星羣的一個成員，他在觀測天狼星系統在天空中的移動路徑之後得出這個結論。

大熊座移動星團是由 220 顆恆星組成的，並在太空有相同的移動路徑。其最初形成時是疏散星團的一部分，從此便逐漸脱離引力的牽引。不過，在 2003 年和 2005 年作出的分析卻表示天狼星未必屬於這一星團。大熊座移動星團估計年齡為 4 × 10^8 ~ 6 × 10^8 年，而天狼星的金屬量和太陽的相似，因此年齡可能只有 2 × 10^8 年，對於這星團來説太年輕。

天狼星也可能屬於一個很有可能存在的“天狼星星團”，另外可能屬於這個星團的疏散恆星有御夫座 β、北冕座 α、巨爵座 β、波江座 β 和巨蛇座 β。此星團是太陽附近 500 光年以內的三個星團之一。其餘兩個為畢星團和昴星團，都各有幾百顆恆星。

天狼星是夜晚最亮的恆星，因此在最早的天文記錄中就有記載。

在古代中國的天文體系中，這顆星稱為天狼星（天上之狼），在中國“二十八星宿”中，天狼星屬於井宿，並位於它裏面的天狼星官。天狼這個星官中也只有它一顆星。

中國古人當然也注意上了這顆亮星，將這顆位於“闕丘”以南、井宿中最為醒目的星稱為“狼星”，在過去，這顆星指代入侵的異族，它的明暗變化預示了邊疆的安危。因此，為了疆土的安寧，古人在“狼星”的東南方設立了一把射天狼的彎弓—“弧矢”，這 9 顆星組成的弓箭十分形象，箭在弦上，弓已拉圓，箭頭直指西北方向的“狼星”。蘇軾曾作詞對此進行了形象的描述：“會挽雕弓如滿月，西北望，射天狼。”不過，這個長弓的主要作用是對“狼”進行武力威懾，真正抓捕的手段還是靠它西邊不遠處的“軍市”13星圍成的一個捕狼陷阱。為了引誘天狼前來，獵人還專門在陷阱中放置了“野雞” 1 星作為誘餌。 ^[2] 

古人將船尾座和大犬座的部分星星結合想像成橫跨在南天的一把大弓，並劃歸到弧矢星官中。在這種組合下，箭頭正對着天狼星。意為“射天狼”。《江城子 · 密州出獵》中“西北望，射天狼”的句子就是這麼來的。關於弧矢星官，古人還有俗語：天弓張，天下盡兵。即占星家用它預報軍事情況。

相似的組合也在埃及丹德拉（Dendera）的哈索爾神廟壁畫上出現過。在後期的波斯文化，這顆星稱為 Tir，並且被當成一支箭。沙特女神（Satis）將她的箭畫在牛頭人身的女神哈索爾（天狼星）之上。

2022年10月8日至12日，智神星與天狼星“結伴遊”。 ^[13] 

由於天狼星與天赤道的距離，它的在星空背景下的移動週期幾乎和一年的時間相近，這使得它幾乎每年準確地於7月19日升起。巧合的是，尼羅河通常在這之後就會開始氾濫，氾濫帶來的淤泥將使河邊的田地變的肥沃，這使古埃及人將天狼星當做女神索普德特（Sopdet，古埃及語Spdt，意為“三角形“），保佑着他們的土地肥沃。 ^[3]  天狼星的週期與太陽年仍有細微差別，這可能導致古埃及人發現了1460年的索提克週期（Sothic cycle），並影響了朱利安曆法和亞歷山大曆法的發展。

古希臘人認為，天狼星的出現預示着炎熱乾燥的夏季，人們擔心天狼星的出現會導致植物枯萎、男性衰弱、女性性慾亢奮。天狼星在初夏不穩定的天氣條件下會更加閃亮,對希臘觀察家來説，這意味着導致其惡性影響的放射物。任何受其影響的人都被稱為“恆星撞擊”（ἀστροβόλητος，astrobólētos）。它在文學中被描述為“燃燒”。天狼星再次出現後的季節被稱為“狗日”。愛琴海中的塞俄斯島（ Ceos）上的居民會向天狼星和宙斯獻祭，以帶來涼爽的微風，並等待着星星在夏天的重現。如果天氣晴朗，那就預示着好運；如果是霧濛濛的或是微弱的，那就預示着（或散發出）瘟疫。 ^[4] 

公元前3世紀，在賽俄斯島上發現的羅馬硬幣上有發出光芒的狗或星星，這突出了天狼星的重要性。羅馬人也注意到了天狼星規律性的出現，在4月25日左右慶祝天狼星的消失，祭祀一隻狗，以及薰香、葡萄酒和一隻羊，以使天狼星的放射物不會在當年的小麥作物上造成小麥鏽病。

北歐 在斯堪的納維亞地區，人們曾將天狼星稱為洛卡布雷那，意為“為洛基所燒”或“洛基的火把” ^[4] 

1717年，埃德蒙多·哈雷（Edmond Halley）在比較了當代天體測量與克羅狄斯·托勒密《年鑑》中公元二世紀的測量結果後，發現了恆星的自身運動，即恆星自行。哈雷注意到，明亮的恆星畢宿五、大角星和天狼星已經顯著地移動；天狼星已經向西南方向移動了大約30角分（大約是一個月亮的直徑）。 ^[4] 

1844 年，德國天文學家貝塞爾根據它的移動路徑出現的波浪圖形推斷天狼星是一顆雙星，因為該星在附近空間中沿一條呈波形的軌跡運動， 從而得出它有一顆伴星和繞轉週期約為 50 年的結論。這顆伴星於 1862 年被美國天文學家 A ·克拉克（A. Clark）用他自制的折射天文望遠鏡最先看到。 ^[5] 

1868年，天狼星成為第一顆被測量速度的恆星，這是研究天體徑向速度的開端。威廉·哈金斯爵士檢查了這顆恆星的光譜並觀察到了紅移。他得出的結論是，天狼星正以大約40公里/秒的速度遠離太陽系，而現代的測量結果為-5.5公里/秒（負號“−”表示它正在接近太陽）。這是一個極度不準確的數據，有可能是哈金斯沒有考慮地球的軌道速度，這將導致高達30公里/秒的誤差。

自1894年以來，在天狼星系統中觀察到了一些明顯的軌道不規則現象，這表明有第三顆非常小的伴星，但這一點從未得到證實。對數據的最佳擬合表明，圍繞天狼星a的軌道為6年，質量為0.06m☉。這顆恆星將比白矮星天狼星B暗5到10個量級，這將使觀測變得困難。2008年發表的觀測結果既不能探測到第三顆恆星，也不能探測到行星。20世紀20年代觀測到的一顆明顯的“第三顆星”現在被認為是背景物體。 ^[6] 

天狼星非常的亮，幾乎為第二亮的老人星的兩倍，只要沒有云層的遮擋很容易被看見，即使在明亮的城市中也是如此。天狼星幾乎能從地球上任何有人的地方觀測得到，只除了居住於北緯 73° 以北的人無法看到。當然，一些在地球北邊的城市觀測到的天狼星也並不會升得很高，如聖彼得堡的天狼星只會升到地平線上 13°。由於天狼星的赤緯約為 -17°，因此從南緯 73° 起它是一顆拱極星。7 月初從南半球可以看到天狼星在太陽下山後下山，又在太陽昇起前升起。天空要非常清，觀測地點的海拔必須要高，太陽要低低的掛在地平線上，再加上天狼星要在頭頂上，十分難得。天狼星只有在冬天或早春才在夜晚出現的較長。 尋找天狼星有以下幾種辦法：

獵户座非常容易找到，其兩顆亮星中間的緊密排成一條直線的三星也應該能看見。順着三星，朝西南方向看去，一顆非常顯眼的恆星就是天狼星。順着獵人腰帶三星往東南方向巡視，可以看到一顆閃耀着藍白色光芒的、格外明亮的星，這就是夜空中最亮的恆星：天狼星，視星等達到 -1.46 等。天狼星即大犬座α星，它與大犬座其它一些比較亮的星構成了一隻犬的輪廓，天狼星就在這隻犬的嘴巴上。 ^[7] 

這個方法不那麼直觀。獵户座左上的亮星參宿四正東有一顆較亮的南河三，南河三與參宿四連線向南作垂直平分線，就會找到他。參宿四、天狼星和南河三組成著名的“冬季大三角”。

以上兩種方法常用，其實天狼星最簡單的找法就是春節前後晚上 22 時左右，往南方天空望去，那顆最亮的星，就是天狼星，當然前提是排除行星。行星在夜空的運行軌道一般和月亮差不多，天狼星要低點。在中國，天狼星的運行軌跡始終在南天下部。越往北，天狼星的高度角越低。 ^[7] 

基於天狼星雙星系統的環繞運行軌道，兩顆星的最小分距為 3 角秒而最大分距為 11 角秒。在他們相距最近的時候，要在觀測時分別出兩顆星體十分困難，因為白矮星天狼星 B 就在和它很近卻有比它亮許多的天狼星 A 旁邊

1994 年，兩顆星到達了它們的拱點，從那時開始，這對雙星開始遠離對方，用天文望遠鏡分開它們就更加容易了。有着離地球 8.6 ly 的距離，天狼星 A 和天狼星 B 佔據了 8 顆最接近太陽系恆星之中的 2 顆，而且更是第 5 接近太陽系的恆星系。

要清楚分開它們，除天氣理想外，則需要一座口徑至少有 300 mm 的天文望遠鏡。 ^[7] 

天狼星的英文俗名為Sirius，來源於希臘語 Σείριος，有“燒焦”的意思，因為古人認為天狼星和太陽同時升起時正是夏季，天狼星的光和太陽的光合在一起，才是夏季天氣炎熱的原因。這個古希臘詞彙也可能在希臘古典時期之前從某處發展過來。最早發現使用這個名稱要追溯到公元前 7 世紀赫西奧德的詩作《工作與時日》中。古希臘人稱夏日為“犬日”，因為只有狗才會發瘋似的在這樣酷熱的天氣裏跑出去，因此這顆星也被稱為“犬星”。古埃及人稱天狼星為 Sothis，是“水上之星”的意思。

天狼星還有另外超過 50 個編號和名稱。在阿拉伯語裏，天狼星被稱為“ㄆ”（拼音：al－槨‘rā 或 al－shira，中文：“首領”），英文的另一稱謂 Aschere 就從其而來。在梵語裏，天狼星是 Mrgavyadha（“獵鹿者”）或 Lubdhaka（“獵人”）。當被稱作 Mrgavyadha 時，天狼星代表樓陀羅（濕婆）；在斯堪的納維亞，天狼星就被視為 Lokabrenna（“洛基放下的火”或“洛基的火炬”）。在中世紀的占星術裏，天狼星是一顆 Behenian fixed star. ^[10] 

中國古代星象學説中，天狼星屬於井宿，是“主侵略之兆"的惡星。蘇軾《江城子》中“會挽雕弓似滿月，西北望，射天狼”，以天狼星比擬威脅北宋西北邊境的西夏。 ^[11]  如果以為是從蘇軾當時所在地理位置“西北望” ，那就錯了。因為天狼星處在南半球，從地球北半球看是絕對不會位於西北的。《正義》：“弧九星，在狼東南，天之弓也。”《宋史 · 天文志》：“弧矢九星在狼星東南，天弓也。”也就是説天狼星在弧矢西北。因此蘇軾用“西北望”，是從弧矢九星的位置説。 ^[12] 

經過測量考古學家們發現，古埃及金字塔是從天文學的角度構思建造的，其中天狼星就是與金字塔相關的恆星之一，不過，恰恰是這種對天狼星的關注倒使人感到相當奇怪，因為人們要從孟菲斯城觀察天狼星時，只有在尼羅河氾濫初始，貼近地平線的微茫晨曦之中才能見到它。在埃及有一本內容詳細的曆書（寫於公元前 421 年），以天狼星升起（初顯為 7 月 19 日）為準，並且確定年週期為 3.2 × 10^4 年左右。在埃及，幾乎所有宗教建築和喪葬建築的朝向都具有天文學意義。被埃及人用準直儀對準的天體之一是天狼星，許多神廟都朝向這顆星，例如丹德拉的哈索爾神廟。

天狼星是夜空中最亮的一顆恆星，易於尋找。在古埃及，天狼星於每年7 月中旬重新出現。日出前，它出現於熹微的晨光裏，閃耀在埃及的天空。然而，湊巧的是，一年一度的尼羅河氾濫——這一埃及人生活中不可或缺的重要事件也發生在此時。每年 7 月中旬，當天狼星在黎明前從東方升起，尼羅河便開始氾濫。一些淤泥隨河水溢出河牀，滋潤了周圍的土地。等到潮水退卻，農民便着手在肥沃的土壤上播種。埃及所有的農業生產都與尼羅河漲落潮息息相關。於是，埃及人便視天狼星為神明，頂禮膜拜，就連所建神廟的朝向都要與天狼星升起之處保持一致。

另外，古埃及人最愛將天狼星與伊西斯相連結。伊西斯是奧西里斯的妹妹兼配偶，也是荷魯斯之母。在金字塔經文中有一段話，正是針對奧西里斯所寫：“你的妹妹伊西斯來了，你高興，你愛。你把她放在你上面……因為有了孩子，伊西斯變大了，就像賽普特（Sept，指天狼星）一樣。荷魯斯 · 賽普特（Horus Sept）以賽普特居民的名義生了下來。”對這段文字最引人注意的是從“因為有了孩子，伊西斯變大了”而暗示她的“雙重身份”。不僅如此，孩子生下後，荷羅斯並沒有離開，而是留下來成為了“賽普特的居民”。

一如金字塔經文所示，天狼星是一顆雙星。然而，美國天文學家艾爾文 · 克拉克（Alvin Clark）直到 1862 年才用當時最大、最新的天體望遠鏡，發現了天狼星B的存在。這也是世人第一次見到天狼星 B。金字塔經文的撰寫者是如何得知這個的，便成了一大未解之謎。

所謂天狼星週期，亦即“天狼星再次和太陽在同樣的地方升起的週期”。在固定的季節中，天狼星自天空中消失，然後在太陽昇空天亮以前，再次從東方的天空中升起。從時間上計算，若將小數點的尾數除去，這個週期則為 365.25 日。尤其讓人驚訝的是，我們用肉眼能夠辨別的 2000 顆星星中，精確地以 365.25 日為週期，與太陽同時升起的星星只有天狼星“正確的運動”（Propermotion，意為這顆星球在宇宙中運動的速度，即）與歲差運動的結果。同時，在古埃及的歷法中，特地將天狼星比太陽早升空的那天，定為元旦日。而此前，在海里歐波里斯（金字塔經文的撰寫地），古埃及人早巳計算出元旦日的時間，並通告了尼羅河上的所有神殿。

在金字塔經文中，天狼星被命名為“新年之名”（Hername of the new year）。種種跡象顯示，天狼星曆至少和金字塔經文的歷史同樣悠久，而兩者的起源都不得而知。這之中最令考古學家困惑的是，在那個技術落後的時代，古埃及人如何有深奧的科學知識，觀察並記錄了太陽與天狼星週期之間非常巧合地差 365.25 日。法國數學家史瓦勒 · 魯比茲（R. A. Schwaller Lubicz）曾經説過，天狼星的週期為“完全無法料想的意外天體現象”。 ^[4] 

天狼星在許多的文化上都有特別的意義，特別是代表狗。事實上，他是大犬座中最明亮的星，在口語上最常被稱為"犬星"。他也是傳統的獵户神話中的狗：古希臘人認為天狼星的光芒對狗有不良的影響，使它們反常的出現夏季熱（"犬日"）：它們過度的喘氣導致過份的乾燥和置身疾病的危險中。在極端的例子中，口吐白沫的狗也許有狂犬病，可能導致被咬的人受到傳染和死亡。古羅馬人知道這些日子是三伏日並稱這顆星是小犬（Canicula）。

明亮的恆星對於遠古波利尼西亞人在太平洋上航行很重要，它們也是緯度的標誌。天狼星的赤緯與斐濟羣島的緯度17°S相匹配，因此每天都會經過這些島嶼的天頂附近。在波利尼西亞人的星座系統中，天狼星是一個叫做Manu的“大鳥”星座的主體，南翼尖是老人星，北翼尖是南河三，將波利尼西亞人的夜空分為兩個半球。正如天狼星出現在早晨的天空標誌着希臘的夏天一樣，它標誌着毛利人冬天的開始，毛利人的名字Takurua描述了星星和季節。許多其他波利尼西亞人的名字也被記錄下來，包括馬奎薩羣島的Tau-ua、新西蘭的Rehua、塔希提島的Ta'urua-fau-papa（原始高級酋長的節日）和Ta'urua-e-hiti-i-te-tara-te-feiai（伴隨祈禱和宗教儀式而升起的節日）。

天狼星在冬至時的出現在夏威夷被慶祝，在那裏它被稱為“天堂女王”。夏威夷人對小天狼星有很多名字，包括Aa（“發光”），Hoku kauopae，Kau ano meha（也稱為Kaulanomeha），“獨立和神聖”，Hiki kauelia或Hiki kauilia（航海名稱），Hiki Kau lono meha（“孤獨的洛諾之星”，占星學名稱），Kaulua（又名Kaulua ihai mohai，“天堂之花”），Hiki kauelia，Hoku hoo kele waa（“使獨木舟起航的星星”，一個航海名稱），和Kaulua lena（“黃星”）。社會羣島上的人對天狼星也有很多稱呼，有Taurua fau papa，Taurua nui te amo aha和Taurua-e-hiti-i-tara-te-Feai。天狼星的其他名字還包括帕洛洛穆阿（Palolo mua，富圖納），梅勒（Mangaia），阿普拉（Manihiki），塔庫瓜（Marquesas Islands）和託基瓦（Pukapuka）。在圖阿莫圖斯的天文學中，天狼星有各種各樣的名字，包括塔庫魯阿·特烏普普（Takurua te upuupu），特卡哈（te Kaha）（“椰子纖維”），特烏普普，塔蘭加（Taranga），和Vero ma torutoru（“燃燒和減少”）。 ^[4] 

在更遠處，許多北美洲的原住民也將天狼星與狗連結在一起；在西南方的原住民 Seri 和託赫諾奧哈姆族註記這顆星是跟隨着綿羊山的狗，黑足稱之為“狗臉”，柴羅基族將天狼星和心宿二配成一對，做為靈魂之路兩端的看守犬。內布拉斯加州的波尼族有幾種聯想；狼族視它為'狼星'，而其他的部落認為是'郊狼星'。到了更北方的阿拉斯加州白令海峽的 Inuit 稱這顆星為“月之犬”。 有些文化將這顆星與弓和箭聯繫在一起。

也許是歷史文化的原因，也許是個人心情的原因，天狼星註定是無法與浪漫、熱情相聯繫的星，可以和戀人、朋友，一同看月亮，看流星雨，看金星或是火星，但是，蒼白並帶有藍色光亮的閃爍的天狼星卻無法讓人心情愉悦，也許正是因為這種獨特的個性，它吸引了無數孤寂的心。 ^[4]