在(zai)半人馬(ma)座中(zhong)有一(yi)顆(ke)-0.1等(deng)星(xing),西(xi)名Rigil Kent,中(zhong)名南門二。它是(shi)(shi)早期利用視(shi)差法計(ji)算出實際距離(li)的恒星(xing)之(zhi)一(yi),其(qi)(qi)實它是(shi)(shi)顆(ke)三合星(xing),其(qi)(qi)中(zhong)一(yi)顆(ke)十一(yi)等(deng)星(xing)距離(li)僅4.2光年左(zuo)右(you),西(xi)名Proxima,是(shi)(shi)距離(li)太陽系最近(jin)的恒星(xing),我們稱它是(shi)(shi)比(bi)鄰星(xing)。
在廣闊無(wu)垠的(de)太(tai)空中,有無(wu)數(shu)顆恒(heng)星(xing)(xing)(xing),其(qi)中離(li)太(tai)陽最(zui)近的(de)一(yi)顆恒(heng)星(xing)(xing)(xing)稱為比(bi)鄰(lin)星(xing)(xing)(xing),它位于半(ban)人馬座,學(xue)名:半(ban)人馬座α星(xing)(xing)(xing)C,離(li)太(tai)陽只有4.22 光年,相(xiang)當(dang)于399233億公里。如果(guo)用最(zui)快的(de)宇宙飛船,到(dao)比(bi)鄰(lin)星(xing)(xing)(xing)去旅(lv)行的(de)話(hua),來回就得17萬(wan)年,可想而知(zhi),宇宙之(zhi)大,雖說是(shi)比(bi)鄰(lin)也遠(yuan)在天涯。比(bi)鄰(lin)星(xing)(xing)(xing)是(shi)一(yi)顆三合星(xing)(xing)(xing)。它們(men)在相(xiang)互運轉,因此在不同歷史時期(qi), “距離(li)最(zui)近”這頂世界(jie)之(zhi)最(zui)的(de)桂(gui)冠將由這三顆星(xing)(xing)(xing)輪流佩戴了。
比鄰星(xing)(xing)位于從(cong)地球看(kan)來西(xi)南(nan)方(fang)向2度的(de)(de)(de)(de)位置,為一顆紅矮星(xing)(xing)。上圖影像中央這顆小小的(de)(de)(de)(de)紅色星(xing)(xing)就是(shi)比鄰星(xing)(xing),它(ta)是(shi)如此的(de)(de)(de)(de)昏暗,直到(dao)1915年才由當時約翰內斯(si)堡(bao)(Johannesburg)聯合(he)天(tian)文臺(tai)(Union Observatory)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)管(guan)羅(luo)伯(bo)特·因尼(ni)斯(si)(Robert Innes)在南(nan)非發(fa)現(xian)(xian)。影像的(de)(de)(de)(de)背景里(li)可以(yi)見到(dao)我們(men)銀河系里(li)各(ge)式各(ge)樣的(de)(de)(de)(de)恒(heng)(heng)(heng)星(xing)(xing)。南(nan)門(men)二(er)(er)系統里(li)的(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)亮(liang)星(xing)(xing),其特性和(he)我們(men)的(de)(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)很相(xiang)像,也(ye)是(shi)夜空中的(de)(de)(de)(de)第三亮(liang)星(xing)(xing) 。歐洲的(de)(de)(de)(de)天(tian)文學(xue)家(jia)們(men)宣(xuan)布(bu)他們(men)發(fa)現(xian)(xian)在距(ju)離我們(men)最(zui)(zui)近的(de)(de)(de)(de)一顆恒(heng)(heng)(heng)星(xing)(xing)(太(tai)陽(yang)除(chu)外)周圍發(fa)現(xian)(xian)了(le)質(zhi)量和(he)地球相(xiang)仿的(de)(de)(de)(de)行星(xing)(xing)。這一發(fa)現(xian)(xian)開啟了(le)系外行星(xing)(xing)探測的(de)(de)(de)(de)新(xin)時代,來自其它(ta)太(tai)陽(yang)系的(de)(de)(de)(de)嶄新(xin)世界。盡(jin)管(guan)這顆行星(xing)(xing)絕不可能是(shi)第二(er)(er)顆地球,因為它(ta)距(ju)離恒(heng)(heng)(heng)星(xing)(xing)太(tai)近,正不斷受到(dao)高溫的(de)(de)(de)(de)炙烤。
這顆行星(xing)圍繞(rao)半人(ren)馬座αB星(xing)運行,半人(ren)馬座α星(xing)本身是一個(ge)三星(xing)系統(tong),距離地(di)球(qiu)約4.3光年(nian)。從天文的角(jiao)度來看,這樣的距離簡直就是在自家后院(yuan)一般。
天(tian)文(wen)學(xue)家們之所以會發現這(zhe)(zhe)樣一(yi)(yi)(yi)顆(ke)行星(xing)的(de)(de)(de)(de)存(cun)(cun)在(zai)(zai),是(shi)因為這(zhe)(zhe)顆(ke)看不(bu)到的(de)(de)(de)(de)行星(xing)對其繞(rao)轉(zhuan)的(de)(de)(de)(de)恒星(xing)施(shi)加的(de)(de)(de)(de)引力拖拽作用。來(lai)自瑞士日內瓦天(tian)文(wen)臺的(de)(de)(de)(de)艾(ai)克薩維爾·杜穆(mu)斯克(Xavier Dumusque)表示這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)(yi)信(xin)號是(shi)“非(fei)常(chang)微弱但卻是(shi)真實(shi)存(cun)(cun)在(zai)(zai)的(de)(de)(de)(de)”。他說(shuo):“這(zhe)(zhe)是(shi)一(yi)(yi)(yi)項非(fei)凡的(de)(de)(de)(de)發現,將我們的(de)(de)(de)(de)技(ji)術推進(jin)至極限。”半(ban)人馬座αB和半(ban)人馬座αA是(shi)兩顆(ke)和太陽非(fei)常(chang)相似的(de)(de)(de)(de)恒星(xing)。而(er)在(zai)(zai)構成(cheng)三(san)合(he)星(xing)半(ban)人馬座α的(de)(de)(de)(de)3顆(ke)成(cheng)員星(xing)中的(de)(de)(de)(de)第三(san)顆(ke)成(cheng)員星(xing)則距離相對更遠一(yi)(yi)(yi)些(xie),溫(wen)度也更低(di)一(yi)(yi)(yi)些(xie),被稱為“比鄰星(xing)”。
從宇宙的尺(chi)度上(shang)來(lai)看,這(zhe)些恒星(xing)距離太陽系都非常非常近(jin),距離僅(jin)有4光年稍多一些,而相比之下我們銀(yin)河系的直徑(jing)是10萬光年。然(ran)而盡管(guan)如此,就憑我們目前所(suo)掌握的基于化學燃料(liao)推進(jin)的火箭技術,我們基本上(shang)永遠也到(dao)不了那(nei)么(me)遠的地(di)方。
亮度
通(tong)常(chang)紅矮星的(de)亮(liang)度都很(hen)弱,以肉眼觀(guan)測是看(kan)不(bu)見(jian)的(de),比鄰星也不(bu)例外。它的(de)視星等(deng)(deng)是11等(deng)(deng),絕(jue)對星等(deng)(deng)是非常(chang)弱的(de)15.5等(deng)(deng)。如(ru)果從半人馬座α三合星的(de)其(qi)他兩(liang)個星觀(guan)測,將是4.5等(deng)(deng)星。
距離、直徑、質量
由(you)歐洲天(tian)文衛星(xing)(xing)(xing)Hipparcos量測(ce)到(dao)的(de)(de)視(shi)差(parallax)772.33 ± 2.42 毫角秒(milliarcseconds)推算,比(bi)(bi)(bi)(bi)鄰星(xing)(xing)(xing)離(li)(li)(li)地(di)(di)球(qiu)(qiu)大(da)(da)約(yue)是(shi)(shi)(shi)4.22光(guang)年遠,或者(zhe)是(shi)(shi)(shi)266872個天(tian)文單(dan)位(1天(tian)文單(dan)位約(yue)合1.5億公(gong)里,為(wei)地(di)(di)球(qiu)(qiu)到(dao)太(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)平均距離(li)(li)(li))。離(li)(li)(li)地(di)(di)球(qiu)(qiu)最近(jin)的(de)(de)比(bi)(bi)(bi)(bi)鄰星(xing)(xing)(xing)與地(di)(di)球(qiu)(qiu)相距40萬億公(gong)里,從(cong)比(bi)(bi)(bi)(bi)鄰星(xing)(xing)(xing)發(fa)出的(de)(de)光(guang)約(yue)4.3年才能到(dao)達地(di)(di)球(qiu)(qiu)。離(li)(li)(li)它(ta)(ta)最近(jin)的(de)(de)鄰居依序為(wei):半人(ren)馬(ma)(ma)(ma)座(zuo)α三合星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)其他兩顆星(xing)(xing)(xing)(0.21光(guang)年)、太(tai)陽(yang)(yang)和巴納德星(xing)(xing)(xing)(6.55光(guang)年)。從(cong)地(di)(di)球(qiu)(qiu)觀測(ce),比(bi)(bi)(bi)(bi)鄰星(xing)(xing)(xing)離(li)(li)(li)半人(ren)馬(ma)(ma)(ma)座(zuo)α星(xing)(xing)(xing)A視(shi)角約(yue)2°,或相當于(yu)滿月直(zhi)徑的(de)(de)4倍(bei)。由(you)于(yu)比(bi)(bi)(bi)(bi)鄰星(xing)(xing)(xing)離(li)(li)(li)半人(ren)馬(ma)(ma)(ma)座(zuo)α星(xing)(xing)(xing)AB雙星(xing)(xing)(xing)與太(tai)陽(yang)(yang)距離(li)(li)(li)的(de)(de)比(bi)(bi)(bi)(bi)率僅僅是(shi)(shi)(shi)120,天(tian)文學(xue)家猜測(ce)它(ta)(ta)可能是(shi)(shi)(shi)以50萬至200萬年或更長的(de)(de)周期在(zai)繞(rao)半人(ren)馬(ma)(ma)(ma)座(zuo)α星(xing)(xing)(xing)AB雙星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)一個軌道上運轉。因此,比(bi)(bi)(bi)(bi)鄰星(xing)(xing)(xing)也稱為(wei)半人(ren)馬(ma)(ma)(ma)座(zuo)α星(xing)(xing)(xing)C。用歐南(nan)天(tian)文臺(ESO)位在(zai)智利的(de)(de)超大(da)(da)望遠鏡(jing)(Very Large Telescope,VLT)在(zai)2002年以光(guang)學(xue)干涉測(ce)量得到(dao)比(bi)(bi)(bi)(bi)鄰星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)角直(zhi)徑為(wei)1.02 ± 0.08毫角秒。由(you)已知(zhi)它(ta)(ta)的(de)(de)距離(li)(li)(li),推算實際直(zhi)徑大(da)(da)約(yue)是(shi)(shi)(shi)太(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)17,或者(zhe)木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)1.5倍(bei)。它(ta)(ta)的(de)(de)質量也大(da)(da)約(yue)是(shi)(shi)(shi)太(tai)陽(yang)(yang)的(de)(de)18,或者(zhe)木星(xing)(xing)(xing)的(de)(de)150倍(bei)。
形成年代、壽命
比(bi)鄰星(xing)的(de)形成(cheng)年(nian)代(dai)與半(ban)人馬座α星(xing)A和B雙星(xing)相同,約48.5億(yi)年(nian)前,比(bi)太陽的(de)46億(yi)年(nian)略(lve)早些。但由于大小僅比(bi)產(chan)生氫融(rong)合(he)反應所需的(de)恒(heng)星(xing)臨界(jie)質量(liang)稍(shao)大,融(rong)合(he)反應的(de)速率很慢且(qie)不穩定,因此(ci)天文學家推算它的(de)壽(shou)命可(ke)達百億(yi)年(nian)以上。
表面活動觀測
比(bi)鄰星(xing)(xing)(xing)有很活躍的(de)(de)(de)(de)色(se)球(qiu)層(chromosphere)活動,在(zai)X-光波段可觀測(ce)(ce)到它(ta)色(se)球(qiu)層的(de)(de)(de)(de)噴發,是屬于典型的(de)(de)(de)(de)耀(yao)星(xing)(xing)(xing)(變星(xing)(xing)(xing)記名:半人馬座V645);在(zai)紫外線波長(chang)觀測(ce)(ce)它(ta)的(de)(de)(de)(de)色(se)球(qiu)層的(de)(de)(de)(de)變化,得知它(ta)的(de)(de)(de)(de)自轉周期(qi)大約(yue)31天。由90年代(dai)哈勃(bo)太空望遠鏡所量測(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)數據顯示(shi),比(bi)鄰星(xing)(xing)(xing)應存在(zai)有一顆(ke)尚(shang)未(wei)觀測(ce)(ce)到的(de)(de)(de)(de)暗淡(dan)伴星(xing)(xing)(xing),此伴星(xing)(xing)(xing)可能是一顆(ke)大質量行(xing)星(xing)(xing)(xing)或棕矮星(xing)(xing)(xing) ,但尚(shang)未(wei)完全(quan)證(zheng)實(shi)。
比鄰星的作用
她和太陽也就是離(li)地球最(zui)(zui)近(jin)的(de)兩顆恒星。因此科學家研究恒星的(de)相(xiang)互(hu)影響,測量科學數據時,最(zui)(zui)喜(xi)愛以比鄰星和太陽為樣本,這就是比鄰星在(zai)科學上的(de)最(zui)(zui)大價值。
既然(ran)是和(he)太(tai)陽(yang)一(yi)樣的恒星,比(bi)鄰星當然(ran)可(ke)以(yi)發光發熱(表面溫(wen)度有2500——5000 絕(jue)對溫(wen)度)。只是由于她是紅矮(ai)星,而且離地球比(bi)太(tai)陽(yang)遠得多,所以(yi)我們看到的就(jiu)不那么(me)亮了。
除了比鄰星外(wai),鄰近(jin)太陽系(xi)的恒星由近(jin)而遠的10顆(ke)依序為:
1、南門(men)二(αCen,半人馬座α)4.3光年(nian)
2、巴納德(de)星(xing)(Barnard's)5.86光(guang)年(nian)
3、伍爾(er)夫359星(xing)(Wolf359)7.7光年
4、勃蘭(lan)得2147星(BD+36°)8.2光年
5、鯨魚座uv星(Luyten726-8)8.4光年
6、天(tian)狼(lang)星(Sirius,大犬座α)8.7光年(nian)
7、羅斯154星(Ross 154)9.5光(guang)年
8、羅(luo)斯248星(xing)(Ross 248)10.4光年
9、天苑四(εEri,波(bo)江座ε)10.8光(guang)年
10、羅斯128星(xing)(Ross 128)10.9光年
科學家在(zai)美(mei)國天文學會(hui)會(hui)議提出對“比鄰(lin)星(xing)(xing)”進行詳細(xi)觀(guan)(guan)測計(ji)劃,2014年和2016年將(jiang)上演兩次(ci)涉及“比鄰(lin)星(xing)(xing)”的三(san)星(xing)(xing)連線(xian),科學家將(jiang)動(dong)用哈勃望遠(yuan)鏡(jing)等觀(guan)(guan)測平臺詳細(xi)研究“比鄰(lin)星(xing)(xing)”,其距(ju)離(li)我們大(da)約(yue)4.2光(guang)年左右(you)。
據(ju)國外媒(mei)體報道(dao),半(ban)(ban)(ban)人(ren)馬(ma)座(zuo)(zuo)(zuo)方(fang)向上擁(yong)有兩顆非常明(ming)(ming)亮的(de)(de)恒星(xing)(xing)(群(qun)),即 半(ban)(ban)(ban)人(ren)馬(ma)座(zuo)(zuo)(zuo)α星(xing)(xing)和(he)(he)半(ban)(ban)(ban)人(ren)馬(ma)座(zuo)(zuo)(zuo)β星(xing)(xing),但是(shi)(shi)半(ban)(ban)(ban)人(ren)馬(ma)座(zuo)(zuo)(zuo)α星(xing)(xing)又(you)是(shi)(shi)由(you)三顆恒星(xing)(xing)組成,其編號分別(bie)為(wei)A星(xing)(xing)、B星(xing)(xing)和(he)(he)C星(xing)(xing),其中半(ban)(ban)(ban)人(ren)馬(ma)座(zuo)(zuo)(zuo)α星(xing)(xing)C被(bei)命名(ming)為(wei)“比(bi)鄰星(xing)(xing)”,是(shi)(shi)距(ju)離太陽最近的(de)(de)恒星(xing)(xing)之(zhi)一(yi),距(ju)離為(wei)4.2光年。由(you)于半(ban)(ban)(ban)人(ren)馬(ma)座(zuo)(zuo)(zuo)α星(xing)(xing)系(xi)統(tong)距(ju)離地球(qiu)很近,許多科幻小(xiao)說(shuo)都“認為(wei)”這里存在發(fa)達的(de)(de)宇宙文明(ming)(ming),“三體”系(xi)統(tong)中擁(yong)有與地球(qiu)截然不同的(de)(de)世界和(he)(he)宇宙生物(wu),現在科學家通過計算發(fa)現我(wo)們有兩次機會窺視“三體”系(xi)統(tong)中是(shi)(shi)否存在行星(xing)(xing)世界,甚(shen)至是(shi)(shi)高級文明(ming)(ming)。
在(zai)2014年10月,比(bi)鄰星(xing)(xing)(xing)將(jiang)運(yun)行至一顆(ke)背(bei)景恒(heng)星(xing)(xing)(xing)前,兩者與(yu)地(di)球將(jiang)排(pai)列(lie)在(zai)一條直(zhi)線(xian)上,天文學(xue)家試圖(tu)利用(yong)愛(ai)因斯坦的(de)相(xiang)對(dui)論效應揭開(kai)“三(san)(san)體”世(shi)界(jie)中是否存在(zai)理想的(de)行星(xing)(xing)(xing)軌道。當比(bi)鄰星(xing)(xing)(xing)運(yun)行至背(bei)景恒(heng)星(xing)(xing)(xing)之前,并(bing)與(yu)地(di)球排(pai)列(lie)成一條直(zhi)線(xian)時,比(bi)鄰星(xing)(xing)(xing)的(de)引(yin)力場將(jiang)把背(bei)景恒(heng)星(xing)(xing)(xing)的(de)光線(xian)扭(niu)曲,科學(xue)家試圖(tu)通過詳(xiang)細的(de)觀測和精確(que)(que)計算(suan)得出(chu)(chu)該恒(heng)星(xing)(xing)(xing)的(de)確(que)(que)切(qie)質(zhi)量值,如(ru)果比(bi)鄰星(xing)(xing)(xing)周圍存在(zai)行星(xing)(xing)(xing)世(shi)界(jie)的(de)話,還會引(yin)起二次偏(pian)移效應,使得三(san)(san)顆(ke)恒(heng)星(xing)(xing)(xing)的(de)直(zhi)線(xian)排(pai)列(lie)出(chu)(chu)現異常。
三(san)星(xing)連線事件也將在(zai)2016年2月發(fa)生,屆(jie)時科學(xue)家將獲得(de)兩次機會(hui)對(dui)“比鄰星(xing)”系統進(jin)行(xing)探索,來自太(tai)空望(wang)遠(yuan)鏡科學(xue)研究所的(de)(de)天(tian)文(wen)學(xue)家凱拉(la)什·薩胡認為由于(yu)該恒星(xing)距離我們非常近(jin),如果這里存在(zai)行(xing)星(xing)世界,我們就(jiu)可(ke)以(yi)(yi)探測(ce)到它們的(de)(de)存在(zai),還可(ke)以(yi)(yi)通過進(jin)一步的(de)(de)光譜(pu)分析發(fa)現行(xing)星(xing)上(shang)(shang)的(de)(de)大氣成(cheng)分。本項(xiang)調(diao)查計劃(hua)在(zai)周一于(yu)印第安納波利斯舉行(xing)的(de)(de)美國(guo)天(tian)文(wen)學(xue)會(hui)會(hui)議上(shang)(shang)提出。
屆時,美國宇航局(ju)將(jiang)動用(yong)哈勃(bo)空(kong)間望遠(yuan)鏡對“三體”系(xi)統進(jin)行(xing)(xing)觀測,歐洲(zhou)(zhou)空(kong)間局(ju)的(de)(de)(de)蓋(gai)爾空(kong)間望遠(yuan)鏡也(ye)會加入這項觀測任(ren)務,蓋(gai)爾空(kong)間望遠(yuan)鏡將(jiang)于今年(nian)秋(qiu)季發射,此外(wai),歐洲(zhou)(zhou)南方天(tian)文臺的(de)(de)(de)甚大(da)望遠(yuan)鏡陣也(ye)會參與。在此之(zhi)前,科學家已(yi)經通過高精度(du)視向速度(du)系(xi)外(wai)行(xing)(xing)星搜索器(qi)發現半人馬座(zuo)阿爾法星B附近存(cun)在行(xing)(xing)星信號,公轉周圍僅為3.2天(tian),2014年(nian)和2016年(nian)的(de)(de)(de)兩次天(tian)體連線事件將(jiang)進(jin)一步揭(jie)開“三體”世界的(de)(de)(de)面紗(sha),這里是否存(cun)在宇宙高級文明(ming)呢,我們將(jiang)拭目以(yi)待。