大犬座

大犬座

大犬座南天星座,拉丁语原名“Canis Major”意指“大狗”,与代表“小狗”的小犬座对应。两星座均属公元二世纪天文学家克劳狄乌斯·托勒密所划48星座,以及国际天文联会承认的88个现代星座,常用于代表跟随天上猎人(獵戶座)的狗。银河穿过大犬座,星座范围还有许多疏散星团,其中最有名的是M41

大犬座
Canis Major
星座
Canis Major
縮寫CMa
所有格Canis Majoris
象徵物大狗
赤經06h 12.5m至07h 27.5m[1]
赤緯−11.03°至−33.25°[1]
面積380平方度 (第43)
主要恆星8
拜耳/佛氏
恆星
32
行星的恆星7
亮度3m以上的恆星5
距離在10秒差距(32.62光年)內的恆星1
最亮星天狼星(大犬座α) (−1.46m)
最近的恆星天狼星
(8.60 ly, 2.64 pc)
梅西爾天體1
流星雨0
鄰接星座
可以看見的緯度範圍: +60°至−90°之間
最適合觀賞的月份:二月

大犬座的天狼星是夜空最亮恒星,这很大程度上是因为该星距太阳系较近。星座内其他恒星虽不及天狼星明亮,但这主要是因为距离太远,光度其实超过天狼星。1.5视星等弧矢七是大犬座第二亮恒星,也是夜空最明亮的极紫外辐射源头。星座还有许多明亮星体,如1.8视星等的黄白超巨星大犬座δ、2.0视星等的蓝白巨星軍市一、2.4视星等的蓝白超巨星弧矢二、3.0视星等的蓝白超巨星大犬座ο²、3.0视星等的白色光谱联星孙增一。红超巨星大犬座VY尺寸在已知恒星名列前茅中子星RX J0720.4−3125半径仅五公里。

历史与神话编辑

西方天文学编辑

美索不达米亚巴比伦人把天狼星称为“KAK.SI.DI”,是瞄准猎户座的箭,大犬座南部与船尾座部分星体组成弓。公元前约1100年的三星表把天狼星称为“BAN”,古巴比伦人后在天文与占星规范星表《纲要》把代表箭的天狼星与勇士尼努尔塔联系起来,弓与恩利爾之女伊南娜联系起来。[2]尼努尔塔又同后来的神祇马尔杜克关联,据称马尔杜克以巨弓杀死海洋女神迪亚马特,是古巴比伦崇拜的主神[3]:71。古希腊人以犬取代弓和箭[4]

 
大犬座的天狼星是夜空最亮恒星

大犬座在希腊神话代表宙斯送给欧罗巴的礼品犬莱拉普斯(意为“飓风”),或雅典公主普洛克里斯的猎狗,水仙女狄阿娜厄俄斯送给刻法罗斯的狗,以速度闻名并由宙斯升至天国[5]阿拉托斯荷马赫西俄德用大犬座代表猎户座的猎狗[6],追踪兔子(天兔座)并帮猎人对付公牛(金牛座)。古希腊人只用大犬座代表猎户座的狗,但古罗马还有小犬座代表的第二条狗。星座另有拉丁语名“Canis Sequens”、“Canis Alter”,1821年《阿方索星曆表》还称“Canis Syrius”。[5]

罗马神话把大犬座称为“Custos Europae”,是欧罗巴的护卫犬,但未能阻止化身公牛的朱庇特将她绑走;大犬座还代表看守冥界入口的狗刻耳柏洛斯[5]。中世纪阿拉伯天文学称星座“al-Kalb al-Akbar‎”,意为“大狗”,17世纪作家埃德蒙·奇尔迈德把词转录成“Alcheleb Alachbar‎”。伊斯兰学者阿布·拉伊汗·穆罕默德·本·艾哈迈德·比鲁尼把大犬座称为“Kalb al-Jabbār‎”,意为“巨人的狗”,其中巨人指猎户座。[5]突尼西亞牧羊人以六个星座代表干燥、炎热的季节,其中“Merzem”包含大犬座与小犬座星体,预示两周炎热天气[7]

 
1632至1633年馬什哈德出产的玛努切赫尔地球仪上所印大犬座,瑞典阿迪尔诺收藏

其他地区天文学编辑

 
关丹上空的大犬座(右上角是北方)

中国古代天文学把现代大犬座范围划归南方朱雀,星体划入多个星官军士星官包含的恒星组成圆形,如軍市一军市二军士六军士增二,还有天兔座部分星体,[8]:428野鸡星官位于军士中间,但对应恒星尚有争议,大犬座ο¹大犬座ο²军士四[8]:430、军士一、大犬座ν²(汉语星名“野鸡”)都有可能[9]。天狼星即天上的狼[8]:431,代表侵略与掠夺[9],天狼东南是代表弓箭的星官弧矢,包含大犬座δ弧矢二弧矢七大犬座κ(汉语名“弧矢八”)、天社三。另一种说法是大犬座ο²(汉语名“军士增五”)与弧矢二代表瞄准天狼的箭,弧矢八、弧矢七、大犬座σ(汉语名“弧矢增二”)、大犬座δ、弧矢九弧矢五代表弓。[8]:434

毛利人土亞莫土群島居民把大犬座视为实体,有些纳入其他星座。毛利人所称“Te Huinga-o-Rehua”又名“Te Putahi-nui-o-Rehua”或“Te Kahui-Takurua”,意为“天狼群星”,其中包括大犬座、小犬座,还包括周边部分星体。[10]:212, 215Taumata-o-Rehua”又称“Pukawanui”,意为“天狼之镜”,由大犬座部分恒星组成[10]:247, 258。他们把天狼星称为“Rehua”(发音类似“雷胡阿”)或“Takarua”(发音类似“塔卡鲁阿”),两者还是星座的名称,毛利人及其他部分波利尼西亚文明还用“Rehua”代表其他星群[10]:249, 254。土阿莫土群岛把大犬座称为“Muihanga-hetika-o-Takurua”,意为“天狼恒久群星”[10]:236

肖尔黑文河流域的塔伦巴人把大犬座三颗恒星视为“Wunbula”(“蝙蝠”)及其夫人“Murrumbool”(“棕蛇夫人”)与“Moodtha”(“黑蛇夫人”),两名夫人对跟随丈夫感到厌倦,企图把进洞捕猎袋熊的丈夫活埋,结果被他用矛刺穿,三人在天上组成星座“Munowra[11]維多利亞州布隆人把大犬座σ称为“Unurgunite”(此名已获国际天文学会认可,是该星正式名称[12]),分居两侧的大犬座δ与弧矢七都是“Unurgunite”的夫人[13]。据称月亮(“Mityan”,意为袋猫)企图勾引弧矢七,遭“Unurgunite”惩处后一直在天上游荡[14]

简介编辑

大犬座位于南半球夏季夜空,北邻麒麟座(麒麟座将大犬座与小犬座分隔)、东面与东南接船尾座,西南挨天鸽座,西靠天兔座。1922年,國際天文聯會确定以三字母缩写“CMa”代指大犬座。[15]比利时天文学家尤金·德爾波特1930年正式划分星座边界,大犬座呈四边形。星座在赤道坐標系統赤经位于06h 12.5m至07h 27.5m范围,赤纬在−11.03°到−33.25°之间。[1]星座占据380平方度夜空,在88个现代星座排第43[16]

显著特点编辑

 
大犬座可用肉眼观测

恒星编辑

大犬座明亮恒星众多,在夜空非常显著,除夜空最亮的天狼星外还有三颗星亮度超过2.0视星等[6]。另有两颗恒星曾经非常明亮,弧矢七约470万年前达到3.99视星等,军市一约442万年前最亮达3.65视星等。此外,大犬座NR将在约287万年后达到−0.88视星等,成为夜空最耀眼的恒星。[17]

日耳曼制图师約翰·拜耳用希腊字母αο为星座最显眼的星体命名,其中ν代表三颗相邻恒星,ξ、ο各代表两颗星[3]:73。随着观测技术进步,后世天文学家为中欧时期难以分辨的大犬座南部星体命名[3]:71。日耳曼天文学家约翰·波得新增字母σ、τ、ω[3]:74,法国天文学家尼可拉·路易·拉卡伊用字母“a”至“k”为恒星命名,但未获后世采纳[3]:74約翰·佛蘭斯蒂德共为31颗恒星编号,其中“大犬座3”由拉卡伊划入天鸽座,即孫增三(佛兰斯蒂德不将天鸽座视为独立星座)[3]:368。他把大犬座10与大犬座κ分别编为κ1与κ2,但弗朗西斯·贝利约翰·贝维斯等后世制图师认为大犬座10太黯淡,将大犬座κ2标成大犬座κ[3]:73。佛兰斯蒂德编号的ν1、ν2、ν3、ξ1、ξ2、ο1、ο2均沿用至今[3]:73–74

 
1825年星图卡片《乌拉尼亚之镜》上的大犬座,旁边是天兔座与天鸽座(右下)

天狼星亮度达−1.46视星等,是夜空最亮的恒星而且距地球很近,只有8.6光年。该星拉丁语名“Sirius”源于希腊语“灼热”或“烧灼”。天狼星是聯星,伴星天狼星B是8.4视星等的白矮星,从地球观测亮度仅天狼星A主星万分之一。[18]两星以50年轨道周期相互围绕旋转。1993年两星相距最近,2020至2025年拉至最远。天狼星是古埃及历法基础,[6]在拜尔星图代表大犬的嘴[3]:504

军士一和天狼增四位于天狼星两侧。军士一是2.0视星等的蓝白仙王座β型變星,亮度以六小时为周期变化,变动幅度不到0.1视星等。[19]军士一离地五百光年,从地球视角升上夜空的时间比天狼星早几分钟,故有天狼星预报员之称[6]。4.12视星等的天狼增四是蓝白亮巨星,光谱等级B8IIe,离地441光年[20]。天狼星与天狼增四之间的大犬座ι也是仙王座β型变星,亮度以1.92小时周期在4.36至4.4视星等范围变化[21]。大犬座ι是光谱等级B3Ib的蓝白超巨星,光度达太阳4.6万倍,距地球2500光年,是天狼星离地距离的三百倍[22]

中世纪阿拉伯传统天文学把弧矢七、大犬座ο²、大犬座δ、弧矢二统称“Al Adzari”(“处女”)[23]。弧矢七在拜尔的星图代表大犬右大腿[3]:504,1.5视星等亮度在大犬座排第二,在夜空所有恒星排第23,是光谱等级B2Iab的蓝白超巨星,距地球约404光年[24]。弧矢七的亮度在夜空所有极紫外辐射源名列前茅[25],而且是联星,其中从星为7.4视星等,传统星名意为“处女”,原指大犬座多颗星体,如今仅指弧矢七[26]。附近的黄白超巨星大犬座δ光谱等级F8Iab,亮度1.84视星等,距地球约1605光年[27]。该星传统星名“Wezen”意为“重量”,拥有17倍太阳质量、两百倍太阳直径、五万倍太阳光度,如果位于太阳系正中足以吞没地球。大犬座δ还很“年轻”,“仅”约一千万年历史,核心已停止氢核聚变。星体外层开始膨胀和冷却,未来十万年随着核心聚变的元素加重将逐渐变成红超巨星,一旦形成铁核心就会化身超新星剧烈坍塌并爆炸。[28]。光谱等级K7Ib的红巨星大犬座σ位于弧矢七和大犬座δ之间[13],亮度在3.43至3.51视星等范围不规则闪烁[29]

弧矢二是光谱等级B5Ia的蓝白超巨星,光度达太阳17.6万倍,直径约80倍[30]。弧矢二是天鵝座α型變星,亮度以4.7天为周期在2.38至2.48视星等闪耀[31],离地1120光年。弧矢二西侧的孙增一距地球约362光年,亮度3.0视星等。[32]孙增一是光谱联星,内部星体以1.85年轨道周期相互围绕旋转,合并光谱表明主星光谱等级B2.5V[33]

大犬座ο¹、大犬座ο²、军市四在天狼星与上述群星之间。大犬座ο²是有21倍太阳质量的庞大超巨星,[34]“仅”形成七百万年就已耗尽氢[34],开始聚变氦[35]。该星也是天鵝座α型變星,按24.44天周期发生非径向脉动,亮度变动范围2.93至3.08视星等[36]。大犬座ο¹是光谱等级K2.5Iab的橙超巨星和不規則變星,亮度在3.78至3.99视星等变化[37],拥有18倍太阳质量和6.5万倍太阳光度[38]

天狼增二天狼增三位于天狼星北,前者是拜尔在大犬座命名且最偏北的恒星[39]。天狼增二约有80亿年历史,是光谱等级K4III的橙巨星,质量与太阳接近但已膨胀至30倍太阳直径[40]。离地约1244光年的天狼增三属多恒星系[41],用小型望远镜可分辨5.3视星等黄星与7.1视星等蓝星[42]。其中黄星属巨星,光谱等级K2III[41];蓝星是光谱等级B9.5V的主序星[43]军市增一是5.7视星等的黄巨星,离地278光年,肉眼勉强可见,其伴星为8.1视星等[6]

大犬座κ与孫增二位于星座南侧边缘,从地球观测相距不远,光谱也差不多,但两者没有关联[16]。大犬座κ是光谱等级B2Vne的殼層星(又称仙后座γ型变星)[44],离地约659光年[45],1963至1978年间增亮五成,从3.96升至3.52视星等[46]。4.48视星等的孙增二是B型主序星,距地球约423光年[47],拥有3.7倍太阳直径、5.5倍太阳质量、940倍太阳光度[39]

 
甚大望远镜拍下大犬座VY周边图像

大犬座变星众多。大犬座EZ是光谱等级WN4的沃爾夫–拉葉星,以3.766天周期在6.71至6.95视星等变动,亮度变化的确切原因不明,估计与自转和恒星风有关[48]。离地远3800光年的紅超巨星大犬座VY无论尺寸[49]光度都在已知恒星名列前茅,半径是太阳1420至2200倍,光度约30万倍。该星起初拥有25至32倍太阳质量,目前已减至17±8倍[50][51]。强烈的恒星风剥落星体物质,在周围形成红色反射星雲大犬座W是人称碳星的红巨星和半规则变星,以160天周期在6.27至7.09视星等闪烁。[52]该星温度偏低,表面约2900开尔文,半径达太阳234倍,估计距地球1444至1450光年[53]。中子星RX J0720.4−3125半径仅五公里[54],亮度仅26.6视星等[55]。该星光谱和温度多年来似乎发生神秘变化,具体情况不明,可能是星体吸收吸积盘等情况所致[54]

弧矢增六天琴座β型變星多恒星相食星系,以1.28天周期在4.32至4.37视星等范围变化[56]。其中包含四颗灼热的O型恒星,合并质量达太阳80倍,光度50万倍,但各独立星体特征不详。第五颗星体相距0.21光年,属十等星,星系约有五百万年历史。[57]距地球三千光年的弧矢增七同属天琴座β型变星,还是以4.4天周期在5.3至4.8视星等闪耀的食双星[6],由两颗质量很大的炽热蓝星组成,其中主星是光谱等级O7.5Iab至O8Iab的藍超巨星,从星是光谱等级O9.7Ib的超巨星,温度、演化程度、光度都略逊主星。两星光度分别是太阳20万倍和6.3万倍,从星拥有19倍太阳质量,超过16倍太阳质量的主星。[58]大犬座R包含的食双星以1.13天周期在5.7至6.34视星等闪烁[59],还有第三颗星体围绕食双星旋转,轨道周期93年。食双星的轨道周期非常短暂,质量差别不大,形成罕见的大陵五型變星[60]

大犬座七个恒星系发现行星。3.91视星等的野鸡星光谱等级K1III,距地球约64光年,是历史悠久的橙巨星[61]。该星质量和光度分别是太阳1.5与11倍,拥有2.6倍木星质量、公转周期763天的行星[62]HD 47536也是拥有行星的衰老橙巨星,与数十亿年后太阳转变成巨星时的太阳系类似[63]。光谱等级G8V的HD 45364离地107光年,尺寸和温度都略低于太阳。2008年人类发现该星有两颗行星,公转周期分别是228和342天,3比2的轨道共振令该星系更加稳定。[64]HD 47186也是有两颗行星的類太陽恆星,离恒星比较近的HD 47186 b轨道周期仅四天,属熱海王星HD 47186 c的偏心轨道周期达3.7年,质量接近土星[65]。距地球约183光年的HD 43197同样是类太阳恒星,行星质量与木星差不多,以偏心轨道公转[66]

大犬座Z成型“仅”30万年,包含的两颗主序前星分别是獵戶FU型變星赫比格Ae/Be星[67],亮度偶尔会上升两级,此前几次观测纪录分别是1987、2000、2004、2008年[68]。赫比格Ae/Be星质量更大,由大致呈球形的茧状尖埃包裹,茧内径20天文单位(30亿公里),外径50天文单位(75亿公里)。星体光线从茧上的洞透出,洞眼在周长5到10度角范围。大犬座Z由星云发展而成,星云残留的大量物质将两星包围。两星都在喷射高速物质流,其中赫比格Ae/Be星所喷远比猎户FU型变星长,达11.7光年。[69]大犬座FS的红外辐射表明星体外围存在致密尖埃,但又类似吸收从星物质的主序星。估计上述星体是星际尖埃的重要来源。[70]

深空天体编辑

银河穿过大犬座,仅部分位置因宇宙塵埃云遮挡显得模糊。星座东北角与弧矢七、大犬座、弧矢二之间的三角地带比较明亮,使用双筒望远镜可观测大量恒星。大犬座疏散星团众多,[71]M41是其中仅有的梅西耶天體,合并视星等4.5,离地约2300光年。M41在天狼星以南四度,包含对比显著的蓝、黄、橙色星体,夜空覆盖范围与满月差不多,实际直径约25光年[72]。M41光度最高的恒星已演化成巨星,最亮的6.3视星等,光谱等级K3。军市增三也在M41范围,离地670光年。[73]卡羅琳·赫歇爾发现的NGC 2360人称卡罗琳星团,位于天狼增四以西3.5度,合并视星等7.2,直径15光年,距地球3700光年[74],已有约22亿年历史[75]NGC 2362是紧凑的小疏散星团,距地球5200光年,其中约60颗恒星以弧矢增六最亮[6]。星团位于大犬座δ东北约三度,覆盖范围直径约12光年,用双筒望远镜可在弧矢增六周围看到许多密集恒星。NGC 2362包含的恒星大多成型不久,星团非常“年轻”。6.5视星等的NGC 2354疏散星团在NGC 2362西南两度,双筒望远镜可见约15颗星体。[72]NGC 2360东北约30分的NGC 2359又名雷神头盔[76],是大犬座比较明亮的發射星雲,亮度与十等星接近,离地一万光年。星云包括不稳定的沃爾夫–拉葉星HD 56925,故形成现有形状[77]

 
离地1600万光年的ESO 489-056是不规则矮星系[78]

2003年,科学家把大犬座恒星密度极高的区域划为大犬座高密度區,是距地球最近的衛星星系。星系组成尚无定论,有矮星系扰乱说、银河系圆盘与旋臂种群变异说等。人们经过反复观测仅发现十颗天琴座RR型变星,基本符合银晕与旋臂种群变异说,不大可能是孤立的球状矮星系[79]。似是大犬座矮星系成分的NGC 2298球狀星團金属含量极低,表明星团源于银河系外,与银晕无关[80]

NGC 2207和IC 2163距地球1.25亿光年,是相互影响且直面相对的螺旋星系。两星系在四千万年前相隔最近,如今渐行渐远,但规模不及的IC 2163终将融入NGC 2207。相互作用扰动大量气体和尘埃,在两星系大量形成恒星[81]1975年科学家在NGC 2207发现Ia类超新星SN 1975a[82],1999与2003年分别发现Ib类超新星SN 1999ec[83]SN 2003H[84],2013年发现二类超新星SN 2013ai[85]。离地1600万光年的ESO 489-056[78]是不规则矮星系低表面亮度星系金屬量在已知矮星系居于末流[86]

参考资料编辑

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外部链接编辑

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