老人星(Canopus),拜耳編號為船底座α(拉丁化為Alpha Carinae),,它的視星等為-0.74,,是南天星座船底座最亮的恒星,也是夜空中第二亮的恒星,,僅次于天狼星,。它距離地球約310光年,絕對星等為-5.71,,是太陽周圍數(shù)百光年內(nèi)光度最高的恒星之一,。
老人星是全天的58顆導(dǎo)航星之一。導(dǎo)航星是天空中一系列最亮,、最容易識別的恒星,,它們在天文導(dǎo)航領(lǐng)域異常有用。老人星和另外兩顆船底座的恒星(南船五和海石一)組成了天球最南端的導(dǎo)航星群,。同時,,它也是古南船座最亮的恒星,曾被命名為南船座α(Alpha Argus Navis,,縮寫為α Arg),,直到南船座被拆分。
老人星位于遙遠(yuǎn)的南天星空,,在赤緯-52° 41′ 44.38”處。這顆恒星對于大多數(shù)北方觀察者來說是看不見的,,因為在北緯 37° 18'以北的位置就無法看到到它,。
老人星是南天星座船底座中最亮的一顆呈青白色的A型亮巨星,中國南方可以看到它在近地平線處出現(xiàn),。光度為太陽光度的10700倍,,質(zhì)量為太陽的8倍。老人星半徑約為太陽的71倍,,絕對星等-5.71等,。該恒星難以觀測到,光度很難測定,。20世紀(jì)測出其距地球196光年,。經(jīng)過依巴谷衛(wèi)星測量其直徑是太陽的70倍以上,距離310光年,。老人星隸屬于船底座,,由于位置太偏南,,在中國北部是觀測不到的,只有在長江流域及以南的地方,,才能在短暫的時段里在南天的低空看到它,,因此人們稱它為“南極老人星”“南極仙翁”。
老人星為青白色,,亮度僅次于天狼星,。中國南方可以看到它在近地平線處出現(xiàn)。老人星,,大多數(shù)情況下則借指老年人,。與天狼星的狼狽境遇相反,老人星在中國古人眼里永遠(yuǎn)是一顆吉星,。老人星(船底座中的一等星,,為天上第二明星),是船底座中最亮的一顆星,。據(jù)信它的英文名字(Canopus)得名自搭載希臘軍隊遠(yuǎn)征特洛伊城的船長,。在太空時代之前,人類難以計算老人星的距離,,因此曾推測它有1200光年之遠(yuǎn),。
老人星是700光年距離之內(nèi),發(fā)光能力最強大的一顆恒星,。
20世紀(jì)之前,,西方科學(xué)家對老人星的研究很少。1897年,,它被賦予了F型光譜,,這是對塞奇I型光譜分類的早期擴展,適用于那些氫線相對較弱而鈣-K線相對較強的恒星,。它在亨利·德雷珀星表中被列為F0型光譜的標(biāo)準(zhǔn)星,,其光譜類型F0的氫線強度是A0型星的一半,鈣-K線強度是Hδ的三倍,。美國天文學(xué)家杰西·格林斯坦使用麥克唐納天文臺新建的奧托·斯特魯維望遠(yuǎn)鏡詳細(xì)分析了恒星的光譜,。在1942年的一篇論文中,他指出老人星的光譜以強而寬的氫譜線為主,,還有碳,、氮、氧,、硫,、鐵和許多電離的金屬吸收線。1966年,人造衛(wèi)星雙子座11號在紫外線下對其進(jìn)行了研究,,在紫外線光譜下得出老人星與F0型超巨星的表面溫度一致,,約為6,900K。這是那時老人星被認(rèn)可的數(shù)據(jù),。
新西蘭天文學(xué)家約翰·赫恩肖和 Krishna Desikachary更詳細(xì)地研究了光譜,,并于1982年發(fā)表了他們的結(jié)果。
當(dāng)光度等級按照“摩根-肯那光譜分類法”分類時,,老人星屬于Iab型,,表明它是一個中等光度的超巨星。這是基于某些對恒星光度敏感的光譜線的相對強度發(fā)現(xiàn)的,。而在第五版的亮星星表中,,它被分類為F0II型光譜,屬于亮巨星的光度等級,。巴耳末譜線(Balmer line)輪廓和氧氣線強度表明了老人星的大小和光度,。
當(dāng)考慮恒星自轉(zhuǎn)速度對譜線的影響時,老人星的摩根-肯那光譜類型被調(diào)整為A9II,。其光譜主要由可見連續(xù)譜上的吸收線組成,,但也檢測到了一些發(fā)射線。例如,,1966年首次觀察到的鈣-K線在強中心吸收線的每一側(cè)都有較弱的發(fā)射翼,。發(fā)射線輪廓通常與威爾遜-巴普效應(yīng)所描述的恒星的光度相關(guān),但就老人星而言,,它們顯示的光度遠(yuǎn)低于其他方法計算的光度,。更詳細(xì)的觀測表明,發(fā)射線輪廓是可變的,,這可能與恒星表面的譜斑面積有關(guān),。發(fā)射線也可以在其他譜線中發(fā)現(xiàn),例如電離鎂的H和K譜線,。
老人星光譜中的吸收線會以6.9天為一個周期輕微移動,。該現(xiàn)象在1906年首次被檢測到,這種多普勒效應(yīng)的變化被歸結(jié)為軌道運動,。在那時甚至計算出了軌道,,但老人星不存在這樣的伴星,,并且較小的徑向速度變化是由恒星大氣的運動造成的,。它觀測到的最大徑向速度僅為0.7至1.6公里/秒。老人星還具有隨同一周期變化的磁場,,這是通過其譜線的塞曼分裂檢測到的,。老人星在微波的波長下很明亮,是少數(shù)可通過無線電波探測到的F型恒星之一。它的自轉(zhuǎn)周期尚不清楚,,但可能超過300天,,測得的大致自轉(zhuǎn)速度為9公里/秒。
1968年對老人星角直徑進(jìn)行的早期干涉測量給出的臨邊昏暗值為6.86 mas,,接近公認(rèn)的現(xiàn)代值:超長基線干涉測量法(VLBI)測得的老人星的角直徑6.9mas,。結(jié)合依巴谷衛(wèi)星視差計算,老人星的半徑是太陽的71倍,。如果將它置于太陽系中心,,它將吞沒水星軌道之內(nèi)90%的區(qū)域。它的光度是太陽的10,700倍,,而它在赫羅圖中相對于理論演化軌跡的位置表明它是質(zhì)量是太陽的8.0±0.3倍,。
老人星是一個X射線源,可能是由其日冕產(chǎn)生的,,其日冕因磁力被加熱到幾百萬開爾文,。它的溫度可能是由快速的旋轉(zhuǎn)和穿過恒星外層的強對流共同激發(fā)的。軟X射線日冕下發(fā)射的X射線比硬X射線日冕下發(fā)射的弱得多,。而在英仙座α(天船三)等其他F型超巨星中也觀測到了同樣的現(xiàn)象,。這種現(xiàn)象被認(rèn)為是此類恒星的正常特性。
在依巴谷衛(wèi)星發(fā)射之前,,人們對老人星的距離估計差異很大,,從96光年到1200光年不等。較小的值是從視差測量(33 mas)得出的,,較大的值源自于老人星絕對星等非常明亮的假設(shè),。
最終,依巴谷衛(wèi)星將老人星與太陽系的距離確定為309.16光年(94.79秒差距),。這是基于2007年的視差測量值(10.43 ±0.53mas)而得到的,。在95秒差距的距離上,老人星的星際消光程度較低,,為0.26個星等,。老人星太亮,無法包含在蓋亞衛(wèi)星的正常觀測運行中,,并且沒有公開的蓋亞視差,。
當(dāng)前,老人星正以20公里/秒的徑向速度遠(yuǎn)離太陽,。大約310萬年前,,它距離太陽最近,約為172光年(53秒差距),。老人星以24.5公里/秒的日心速度和0.065的低偏心率繞銀河系運行,。
老人星的光譜表明,,它已經(jīng)耗盡了核心的氫并遠(yuǎn)離主序帶演化。在主序帶上,,它作為一顆質(zhì)量約為10倍太陽質(zhì)量的藍(lán)白色恒星度過了大約3000萬年的時間,。老人星在赫羅圖中的位置表明它正處于氦燃燒階段。它是一顆中等質(zhì)量的恒星,,在其核心簡并之前已經(jīng)離開了紅巨星分支,,現(xiàn)正處于藍(lán)回繞(Blue Loop)階段中。藍(lán)回繞階段的恒星演化模型表明,,藍(lán)回繞的長度受到恒星內(nèi)部旋轉(zhuǎn)和混合效應(yīng)的強烈影響,。由于不同質(zhì)量恒星的演化軌跡在藍(lán)回繞期間的重疊,因此很難確定一顆恒星是向更高的溫度演化還是回到更低的溫度,。
老人星位于不穩(wěn)定帶較熱的一側(cè),,不像具有相似光度的造父變星那樣脈動。然而,,它的大氣似乎確實不穩(wěn)定,,顯示出強烈的對流跡象。
老人星的質(zhì)量可能不足以使其聚變到鐵并引發(fā)核心坍縮形成超新星,。反之,,它最終可能成為一顆氖氧白矮星。
在印度的吠陀文學(xué),,老人星與一位古老的圣人投山仙人有關(guān)(其他的圣人和大北斗相關(guān)聯(lián)),。投山仙人這顆星傳說是"水的安定劑",它的升起和印度洋海水的平靜相吻合,。它被認(rèn)為是梵天之子普拉斯提亞的孩子,。
在古希臘和羅馬人所在的大陸地區(qū)看不見老人星,但是在古埃及可以看見,。因為在地平線之下,,所以阿拉托斯沒有記錄下這顆星,而埃拉托斯特尼和托勒密在亞歷山大觀測,,稱它為"Kanōbos",。
印地安的納瓦霍人稱它為″Ma′ii Bizò′″。在西班牙特內(nèi)里費島關(guān)切人神話,,老人星與女神查西拉西連結(jié)在一起,。
內(nèi)蓋夫和西奈的貝都因人也知道這顆星,稱為Suhayl,,并且使用它和北極星做為夜間航海時的主要引導(dǎo)星,。因為它會消失在地平線下,使它成為一個會改變的因素,,而不會與在極圈內(nèi)'堅定不移'的北極星遙遙相對著,。它也有阿拉伯的名稱:???? (Suhayl,波斯文為Soheil),,是在7世紀(jì)的穆斯林科學(xué)家賦予的,。
在中國稱為南極老人星。盡管在中國唐代當(dāng)時的首都長安看不到,,老人星在敦煌星圖中已經(jīng)出現(xiàn),。中國天文學(xué)家一行在公元724年繪制的星圖已經(jīng)有老人星和更南方的恒星。不過,,最先記錄的應(yīng)該是司馬遷,,他提到是在天狼星南方的相似天體。在中國傳統(tǒng)天文系統(tǒng)里是位于井宿的老人星官里唯一肉眼可見的恒星,。
對古老的波里尼西亞人,,在太平洋的許多島嶼和環(huán)礁之間航行,明亮的恒星是很重要的,。在地平線低處的時候,,這些亮星充當(dāng)了星際羅盤,協(xié)助水手們航行到特定的目的地,。老人星是被稱為Manu的這個星座南側(cè)的翼梢,,天狼星是這只"偉大的鳥"的身體,南河三則是北側(cè)的翼梢,;將波里尼西亞人的夜空劃分成兩個半球,。夏威夷人稱老人星為Ke Alii-o-kona-i-ka-lewa,意思是"南方廣大區(qū)域的首領(lǐng)",,這是夏威夷和Ki前往南太平洋時使用的恒星之一,。
新西蘭的毛利人給老人星好幾個不同的名字。Ariki("高熊"),,被稱為一顆孤星,,出現(xiàn)在東方時,會使人們哭泣和吟唱,;他們也稱它是Atutahi,、Aotahi或Atuatahi、"Stand Alone"(獨立),。它的孤獨性顯示它是禁制的恒星,,而做為"禁制"的人往往是孤獨的。它的出現(xiàn)表示"Maruaroa"季節(jié)的開始,,預(yù)告冬天即將來臨,;光線朝向南方預(yù)告寒冷和潮濕的冬天,向北則預(yù)告一個溫暖的冬天,。它的出現(xiàn)也預(yù)告著食物將被提供,。這個名字也與幾個神話有關(guān),。其中一個故事講述當(dāng)森林和鳥之神編織銀河時,老人星是如何的被留在籃子外面,。另一個相關(guān)的神話則說老人星(Atutahi)是蘭奇的第一個孩子,,他拒絕進(jìn)入銀河,所以它在銀河的一側(cè),,并且比銀河早升起來,。在波里尼西亞的其它星座和恒星也用了這相同的名字。Kapae-poto,、"Short horizon",,提到他在新西蘭很少升起和被看見;Kauanga("孤獨者")也是老人星的名字,,但只有當(dāng)它是日出前可以看見的最后一顆星時才會這樣稱呼,。
非洲博茨瓦納的茨瓦納人稱老人星為Naka。它在晚冬的時候出現(xiàn)在天空時,,預(yù)示著越來越多的樹木將失去葉子,,還有越來越強勁的風(fēng)。牧人知道是將綿羊和牲畜圈養(yǎng)起來的時候,。南非波札曼的?Xam說老人星和天狼星是白蟻和飛蟻出現(xiàn)的預(yù)兆,。他們還認(rèn)為明亮的恒星有能力造成死亡和不幸,他們會向老人星和天狼星祈禱,,以乞求好運和獲得技能,。
在巴西馬托格羅索州的卡拉帕羅人看老人星和南河三是Kofongo"鴨子",北河二和與北河三代表它的手(翼),。這個星群的出現(xiàn)標(biāo)志著雨季的來臨和在節(jié)日招待客人用的主食,,木薯的增產(chǎn)。
老人星標(biāo)志的是傳統(tǒng)南船座的船舵,。英國探險家羅伯特·休斯在1592年于Tractatus de Globis的工作中,,引起了歐洲的觀測者對這顆星的注意,它與水委一和南門二這三顆都是一等星,。他說:"這是我在英國從未曾見過的,,其中最亮的一顆是南船座的船舵,被稱為Canopus(老人星),。第二顆(水委一)在波江座的尾端,,第三顆(南門二)在半人馬座的右腳上"。
老人星的英文名字Canopus意為“斯巴達(dá)國王梅納雷阿斯的航船導(dǎo)航者”,,得名自搭載希臘軍隊遠(yuǎn)征特洛伊城的船長,。“Canopus”這個名稱有兩個普遍的來源,,都列在博物學(xué)家李察·艾倫(Richard Hinckley Allen)的著作《Star Names: Their Lore and Meaning》當(dāng)中,。其中一個是源自于特洛伊戰(zhàn)爭的神話,,另一個則來自埃及科普特語的“Kahi Nub”,意為黃金地球,。在靠近尼羅河河口的位置,,有一個已經(jīng)成為廢墟的埃及港口以Canopus來命名,它位于尼羅河戰(zhàn)爭發(fā)生的所在地,。
在阿拉伯語中,老人星被稱為????,。古代波斯的天文學(xué)家與占星家則稱老人星為Agasti,,而波斯文學(xué)的動物寓言著作《五卷書》(Panchatantra)后來也被稱為《The Lights of Canopus》或《Anvar-i-Suhaili》。
老人星是全天第二亮星,,現(xiàn)代名為船底座α星,。古人對它非常重視,遺憾的是,,它的位置太偏南,,在我國北部看不到,只有長江流域及以南的地方,,才能在短暫的時段里在低低的南天看到它,。正因為這樣,人們也叫它“南極老人星”,、“南極仙翁”,,當(dāng)然實際它離南極還很遠(yuǎn)。南方的朋友,,每年在農(nóng)歷二月的晚上,,找到位于正南方的天狼星之后,再向下找,,在地平線上方就可以找到它,。李白有詩句:“衡山蒼蒼入紫冥,下看南極老人星”,,是指在南岳衡山上,,就可以看見老人星了。與天狼星的狼狽境遇相反,,老人星在中國古人眼里永遠(yuǎn)是一顆吉星,。星占家認(rèn)為,老人星的出現(xiàn)是天下太平的征兆,,見到了這顆星,,將國泰民安,所以詩人有“海內(nèi)逢康日,,天邊見壽星”的句子,。公元14000年左右,,老人星將成為南極星。壽星即老人星,,因主長壽,,故又叫壽星。
在日本,,老人星的形象“壽老人”,,是象征吉兆的七福神之一。
泊松滋江亭
唐·杜甫
沙帽隨鷗鳥,,扁舟系此亭,。江湖深更白,松竹遠(yuǎn)微青,。
一柱全應(yīng)近,,高唐莫再經(jīng)。今宵南極外,,甘作老人星,。
定風(fēng)波令
宋·蘇軾
見說賢人聚吳分,試問,,也應(yīng)傍有老人星,。
武侯百年乩
民國·佚名易學(xué)家
老人星出現(xiàn)南方,紀(jì)念化為公正堂,;
西南獨立曇花現(xiàn),,飛虎潛龍勢莫當(dāng)。
《真靈位業(yè)圖》將“南極老人丹陵上真”列在太極左位,。后因應(yīng)中國民間流傳,,二星合而為一。壽星形象為一白發(fā)老翁,,鶴發(fā)童顏,,面目慈祥,所拄彎曲拐杖,,必高過頭頂,。常被中國民間用作年畫圖案,是吉祥長壽的象征,。
易學(xué)認(rèn)為,,老人星是壽星、吉星,、福星,。看到它,象征著天下太平,,國泰民安,,如意吉祥,對未來充滿希望,。
道教認(rèn)為,,南極仙翁會在某些時刻以降世的方式度化眾人,帶來吉祥,。
中廣網(wǎng)廣州12月14日消息(記者鄭澍 通訊員李建基)據(jù)廣州五羊天象館預(yù)告:如果夜空晴朗,,十二月下旬廣州乃至我國南方各地,都可觀賞到少見的老人星,。老人星是全天空第二亮星,,它的亮度僅次于天狼星。
12月下旬的晚上,,沒有月光影響,,我國南方各地十分適宜觀看老人星,。在廣州,,23時前后,仰望夜空,,頭頂可看到燦爛的獵戶座,,在獵戶座的東南面,可目睹到全天空最明亮的天狼星,。在天狼星的南面,,可尋覓到一顆很亮的星星,那就是老人星,。老人星位于南方的低空,。在廣州,老人星最大地平高度只有14度,。因此,,觀察老人星,要選擇視野開闊,,燈光暗淡,,南面沒有遮擋物的環(huán)境才行。
老人星在天空的視位置:赤經(jīng)6時24分,,赤緯-52度42分,,在南半球的上空。從理論上分析,,在北半球北緯37度以北的地區(qū),,不能目睹到老人星。由于受大氣清晰度和燈光等因素的影響,在北緯35度以南的地區(qū),,才有機會看到它,。