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消失的恒星

有些恒星像灯塔的光束一样脉动。

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我们可能认为恒星是永恒不变的稳定灯塔,但事实并非如此。尽管它们总是令人放心地上升,但季节性的星座中却隐藏着并非每次我们望向它们时都相同的恒星。这些就是变星,而十月是观赏它们的全年最佳时机。

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变星的亮度以或多或少规则的周期变化,它们不仅引人入胜;而且触手可及——不仅限于研究人员或拥有昂贵设备的天文爱好者。许多最精美的变星用肉眼就能表演它们快速变化的戏法,只需要一张简单的星图或最基本的观星知识。

恒星亮度的变化原因有很多:它们可能已经衰老而不稳定,或者(更像人类)年轻而不稳定。它们可能仅仅是互相遮挡的联星系统。最著名的食双星是北河三,今晚高悬头顶,一直是持续研究的对象。这颗英仙座中第二亮的恒星,其亮度通常与北极星差不多。然而,每隔 2 天 20 小时 49 分钟,它就会损失大部分光芒,这一令人费解的特性对早期观测者来说显而易见。它的名字在阿拉伯语中的意思就是“鬼怪”。北河三的短周期表明它的两个组成部分在疯狂地旋转,两颗恒星之间的距离只有几个太阳直径。用一个简单的手表就可以监测它的食现象。

北河三是持续的乐趣,但也许更引人注目的是天鹅座颈部漂亮的赤天鹅座 X(Chi Cygni),位于小熊座的偏西方向。它每 408 天膨胀一次,像一个巨大的红色沙滩球,其亮度范围从需要小型望远镜观测到肉眼轻松可见。没有其他恒星能像它一样,一次又一次地将自己的光度增加 10000 倍。

或者尝试仙王座δ(Delta Cephei),它仅需 5.4 天的周期,便成为一个轻松的目标。使用小熊座附近的一组星作为参照,你可以像约翰·古德里克(John Goodricke)在 18 世纪首次观测那样,观察它的变光。在 20 世纪初,天文学家亨丽爱塔·勒维特(Henrietta Leavitt)发现,这类恒星的亮度与其周期有关,因此可以作为宇宙的测量尺。现在,通过监测其他星系中类似变星的脉动,我们可以轻松计算出恒星的光度,进而确定它们与我们的距离。

在广阔的鲸鱼座中的米拉(Mira)也令观测者着迷:这颗著名的超巨星像一个失控的气球一样收缩和膨胀,成为已知最大的恒星之一。随着米拉的出现和消失,鲸鱼座的形状也在改变。(本月它已经消失了。)

观测这类变星是业余爱好者仍然可以做出重要科学贡献的最后领域之一。美国变星观测者协会(AAVSO)在马萨诸塞州剑桥协调这项工作;其一千名成员不知疲倦地追踪这些变化莫测的太阳。当奋进号航天飞机在今年三月执行 Astro-2 任务时,AAVSO 及其业余观星者的三倍每日更新让宇航员知道哪些变星活跃,值得观察。

如果您想进行有益的科学研究,请致电 AAVSO 索取新手入门套件(617-354-0484)。如果您只是想随意捕捉仙王座δ或北河三的稳定节拍,或者米拉和赤天鹅座 X 的“今日在此,明日消失”的动态,只需在十月散步时抬头望天。尽管这似乎不太可能,但突然注意到一颗恒星消失了,却是一种令人兴奋的体验。

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