壁宿二:仙女座最亮的恆星,雙星聯袂之美
壁宿二是仙女座中最璀璨的一顆,它身處飛馬座的東北邊緣,曾被稱為飛馬座δ,但這一名稱已不再適用。有趣的是,金牛座β也是一顆擁有雙重名稱的恆星。距離地球約97光年的壁宿二,雖肉眼可見為單獨一顆視星等2.06等的恆星,但實際上它是一對聯星,由兩顆軌道距離極近的恆星組成。其中較亮的恆星是一顆化學成分非常罕見的汞-錳星,其大氣層中含有異常高濃度的汞、錳以及其他元素,包括鎵和氙,是已知汞-錳星中最耀眼的。
天文學家韋斯托·斯萊弗在1902年至1904年對壁宿二進行一系列測量,發現它的徑向速度變化具有週期性,推測它是一對軌道週期約100天的分光雙星。1907年,漢斯·魯道夫公佈了初版的軌道,隨後羅伯特·霍勒斯·貝克公佈了更精確的軌道參數。


1988年至1989年間,潘曉沛及其團隊使用馬克III恆星干涉儀首次發現了聯星中較暗的那顆恆星。由於兩顆恆星亮度差異懸殊,因此在1990年以前無法分辨出暗星的譜線,直到喬瑟琳·湯姆金、潘曉沛和詹姆斯·K·麥卡錫在1991年至1994年的觀測成果於1995年發表,才讓我們得以更深入地瞭解這對聯星。
壁宿二聯星圍繞著彼此公轉,週期為96.7天。較大、較亮的恆星被稱為主星,其光譜類型為B8IVpMnHg,質量約為太陽的3.6倍,表面温度約為13,800K,全波長測量的光度約為太陽的200倍。較小、較暗的恆星稱為次星,質量約為太陽的1.8倍,表面温度約為8,500K,全波長光度約為太陽的10倍,推測其光譜類型為A3V。
1906年,約瑟夫·諾曼·洛克耶和F. E.巴克桑達爾報告説,壁宿二的光譜中存在不尋常的譜線。巴克桑達爾於1914年指出,這種異常的譜線來自錳,並且在屏一(天兔座μ)也有類似的譜線。1931年,W. W.摩根又發現了12顆光譜中含有錳譜線的恆星,這類恆星後來被確認為汞-錳星,它們的大氣層中含有汞、錳、磷和鎵等化學異常元素。壁宿二的情況比較特殊,不僅明亮的主星中含有這些元素,次星の大氣層中還發現了過量的鋇。
特徵 | 主星 | 次星 |
---|---|---|
質量 (太陽質量) | 3.6 | 1.8 |
表面温度 (K) | 13,800 | 8,500 |
光譜類型 | B8IVpMnHg | A3V |
光度 (太陽光度) | 200 | 10 |
發現時間 | 1988-1989 | 1991-1994 |
壁宿二:天蠍之心的紅色超巨星
壁宿二,天蠍座最亮的恆星,是一顆質量約為太陽 20 倍的紅色超巨星。它是夜空中第八亮的恆星。 壁宿二位於距離地球約 517 光年的地方,其光度約為太陽的 9,000 至 12,000 倍,表面温度約為 3,500 K。
物理性質
性質 | 值 |
---|---|
質量 | 約 20 倍太陽質量 |
半徑 | 約 425 倍太陽半徑 |
光度 | 約 9,000 至 12,000 倍太陽光度 |
表面温度 | 約 3,500 K |
光譜類型 | M1Ia |
金屬量 | 低 |
星風速率 | 約每秒數百公里 |
演化
壁宿二是顆質量極高的恆星,將會經歷一場戲劇性的終結:演變成一顆超新星。在超新星爆發後,其核心將塌縮成一顆中子星或黑洞。
階段 | 預計時間 | 描述 |
---|---|---|
主序星 | 數千萬年 | 核融合氫轉化為氦。 |
紅色巨星 | 數百萬年 | 核融合氦轉化為碳和氧 |
超紅巨星 | 數十萬年 | 外層膨脹形成一個巨大的紅色球體,核融合碳和氧 |
超新星爆發 | 幾百年到數千年 | 核融合停止,恆星急劇崩潰 |
中子星或黑洞 | 永恆 | 剩下的核心會塌縮成一顆中子星或黑洞,取決於其質量 |
對地球的影響
壁宿二是夜空中最亮的恆星之一,它的亮度對古代航海家和天文學家都有重要的意義。此外,壁宿二的超新星爆發可能會對我們的太陽系產生巨大的影響。如果爆發發生在距離地球足夠近的地方,它會強烈照亮夜空好幾天,甚至幾週,並破壞地球上的電子系統,對生命造成嚴重威脅。
觀測
壁宿二是天蠍座中容易觀測到的恆星。它位於天蠍座的中心,靠近星團 M4。壁宿二可以用肉眼或雙筒望遠鏡觀測。然而,由於它是一個紅色超巨星,因此在光污染嚴重的地方很難觀測。
相關神話與文化
在許多文化中,壁宿二與衝突、死亡或重生有關。在古希臘,它與戰爭之神阿瑞斯有關。在中世紀,它被稱為「厄運之星」,被認為會帶來不幸。然而,在某些文化中,壁宿二也被視為一個希望或新開始的象徵。
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壁宿二
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