在半人馬座中有一顆-0.1等星,西名Rigil Kent,中名南門二。它是早期利用視差法計(jì)算出實(shí)際距離的恒星之一,其實(shí)它是顆三合星,其中一顆十一等星距離僅4.2光年左右,西名Proxima,是距離太陽系最近的恒星,我們稱它是比鄰星。
在廣闊無垠的太空中,有無數(shù)顆恒星,其中離太陽最近的一顆恒星稱為比鄰星,它位于半人馬座,學(xué)名:半人馬座α星C,離太陽只有4.22 光年,相當(dāng)于399233億公里。如果用最快的宇宙飛船,到比鄰星去旅行的話,來回就得17萬年,可想而知,宇宙之大,雖說是比鄰也遠(yuǎn)在天涯。比鄰星是一顆三合星。它們?cè)谙嗷ミ\(yùn)轉(zhuǎn),因此在不同歷史時(shí)期, “距離最近”這頂世界之最的桂冠將由這三顆星輪流佩戴了。
比鄰星位于從地球看來西南方向2度的位置,為一顆紅矮星。上圖影像中央這顆小小的紅色星就是比鄰星,它是如此的昏暗,直到1915年才由當(dāng)時(shí)約翰內(nèi)斯堡(Johannesburg)聯(lián)合天文臺(tái)(Union Observatory)的主管羅伯特·因尼斯(Robert Innes)在南非發(fā)現(xiàn)。影像的背景里可以見到我們銀河系里各式各樣的恒星。南門二系統(tǒng)里的最亮星,其特性和我們的太陽很相像,也是夜空中的第三亮星 。歐洲的天文學(xué)家們宣布他們發(fā)現(xiàn)在距離我們最近的一顆恒星(太陽除外)周圍發(fā)現(xiàn)了質(zhì)量和地球相仿的行星。這一發(fā)現(xiàn)開啟了系外行星探測(cè)的新時(shí)代,來自其它太陽系的嶄新世界。盡管這顆行星絕不可能是第二顆地球,因?yàn)樗嚯x恒星太近,正不斷受到高溫的炙烤。
這顆行星圍繞半人馬座αB星運(yùn)行,半人馬座α星本身是一個(gè)三星系統(tǒng),距離地球約4.3光年。從天文的角度來看,這樣的距離簡直就是在自家后院一般。
天文學(xué)家們之所以會(huì)發(fā)現(xiàn)這樣一顆行星的存在,是因?yàn)檫@顆看不到的行星對(duì)其繞轉(zhuǎn)的恒星施加的引力拖拽作用。來自瑞士日內(nèi)瓦天文臺(tái)的艾克薩維爾·杜穆斯克(Xavier Dumusque)表示這一信號(hào)是“非常微弱但卻是真實(shí)存在的”。他說:“這是一項(xiàng)非凡的發(fā)現(xiàn),將我們的技術(shù)推進(jìn)至極限?!卑肴笋R座αB和半人馬座αA是兩顆和太陽非常相似的恒星。而在構(gòu)成三合星半人馬座α的3顆成員星中的第三顆成員星則距離相對(duì)更遠(yuǎn)一些,溫度也更低一些,被稱為“比鄰星”。
從宇宙的尺度上來看,這些恒星距離太陽系都非常非常近,距離僅有4光年稍多一些,而相比之下我們銀河系的直徑是10萬光年。然而盡管如此,就憑我們目前所掌握的基于化學(xué)燃料推進(jìn)的火箭技術(shù),我們基本上永遠(yuǎn)也到不了那么遠(yuǎn)的地方。
亮度
通常紅矮星的亮度都很弱,以肉眼觀測(cè)是看不見的,比鄰星也不例外。它的視星等是11等,絕對(duì)星等是非常弱的15.5等。如果從半人馬座α三合星的其他兩個(gè)星觀測(cè),將是4.5等星。
距離、直徑、質(zhì)量
由歐洲天文衛(wèi)星Hipparcos量測(cè)到的視差(parallax)772.33 ± 2.42 毫角秒(milliarcseconds)推算,比鄰星離地球大約是4.22光年遠(yuǎn),或者是266872個(gè)天文單位(1天文單位約合1.5億公里,為地球到太陽的平均距離)。離地球最近的比鄰星與地球相距40萬億公里,從比鄰星發(fā)出的光約4.3年才能到達(dá)地球。離它最近的鄰居依序?yàn)椋喊肴笋R座α三合星的其他兩顆星(0.21光年)、太陽和巴納德星(6.55光年)。從地球觀測(cè),比鄰星離半人馬座α星A視角約2°,或相當(dāng)于滿月直徑的4倍。由于比鄰星離半人馬座α星AB雙星與太陽距離的比率僅僅是120,天文學(xué)家猜測(cè)它可能是以50萬至200萬年或更長的周期在繞半人馬座α星AB雙星的一個(gè)軌道上運(yùn)轉(zhuǎn)。因此,比鄰星也稱為半人馬座α星C。用歐南天文臺(tái)(ESO)位在智利的超大望遠(yuǎn)鏡(Very Large Telescope,VLT)在2002年以光學(xué)干涉測(cè)量得到比鄰星的角直徑為1.02 ± 0.08毫角秒。由已知它的距離,推算實(shí)際直徑大約是太陽的17,或者木星的1.5倍。它的質(zhì)量也大約是太陽的18,或者木星的150倍。
形成年代、壽命
比鄰星的形成年代與半人馬座α星A和B雙星相同,約48.5億年前,比太陽的46億年略早些。但由于大小僅比產(chǎn)生氫融合反應(yīng)所需的恒星臨界質(zhì)量稍大,融合反應(yīng)的速率很慢且不穩(wěn)定,因此天文學(xué)家推算它的壽命可達(dá)百億年以上。
表面活動(dòng)觀測(cè)
比鄰星有很活躍的色球?qū)樱╟hromosphere)活動(dòng),在X-光波段可觀測(cè)到它色球?qū)拥膰姲l(fā),是屬于典型的耀星(變星記名:半人馬座V645);在紫外線波長觀測(cè)它的色球?qū)拥淖兓?,得知它的自轉(zhuǎn)周期大約31天。由90年代哈勃太空望遠(yuǎn)鏡所量測(cè)的數(shù)據(jù)顯示,比鄰星應(yīng)存在有一顆尚未觀測(cè)到的暗淡伴星,此伴星可能是一顆大質(zhì)量行星或棕矮星 ,但尚未完全證實(shí)。
比鄰星的作用
她和太陽也就是離地球最近的兩顆恒星。因此科學(xué)家研究恒星的相互影響,測(cè)量科學(xué)數(shù)據(jù)時(shí),最喜愛以比鄰星和太陽為樣本,這就是比鄰星在科學(xué)上的最大價(jià)值。
既然是和太陽一樣的恒星,比鄰星當(dāng)然可以發(fā)光發(fā)熱(表面溫度有2500——5000 絕對(duì)溫度)。只是由于她是紅矮星,而且離地球比太陽遠(yuǎn)得多,所以我們看到的就不那么亮了。
除了比鄰星外,鄰近太陽系的恒星由近而遠(yuǎn)的10顆依序?yàn)椋?/p>
1、南門二(αCen,半人馬座α)4.3光年
2、巴納德星(Barnard's)5.86光年
3、伍爾夫359星(Wolf359)7.7光年
4、勃蘭得2147星(BD 36°)8.2光年
5、鯨魚座uv星(Luyten726-8)8.4光年
6、天狼星(Sirius,大犬座α)8.7光年
7、羅斯154星(Ross 154)9.5光年
8、羅斯248星(Ross 248)10.4光年
9、天苑四(εEri,波江座ε)10.8光年
10、羅斯128星(Ross 128)10.9光年
科學(xué)家在美國天文學(xué)會(huì)會(huì)議提出對(duì)“比鄰星”進(jìn)行詳細(xì)觀測(cè)計(jì)劃,2014年和2016年將上演兩次涉及“比鄰星”的三星連線,科學(xué)家將動(dòng)用哈勃望遠(yuǎn)鏡等觀測(cè)平臺(tái)詳細(xì)研究“比鄰星”,其距離我們大約4.2光年左右。
據(jù)國外媒體報(bào)道,半人馬座方向上擁有兩顆非常明亮的恒星(群),即 半人馬座α星和半人馬座β星,但是半人馬座α星又是由三顆恒星組成,其編號(hào)分別為A星、B星和C星,其中半人馬座α星C被命名為“比鄰星”,是距離太陽最近的恒星之一,距離為4.2光年。由于半人馬座α星系統(tǒng)距離地球很近,許多科幻小說都“認(rèn)為”這里存在發(fā)達(dá)的宇宙文明,“三體”系統(tǒng)中擁有與地球截然不同的世界和宇宙生物,現(xiàn)在科學(xué)家通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)我們有兩次機(jī)會(huì)窺視“三體”系統(tǒng)中是否存在行星世界,甚至是高級(jí)文明。
在2014年10月,比鄰星將運(yùn)行至一顆背景恒星前,兩者與地球?qū)⑴帕性谝粭l直線上,天文學(xué)家試圖利用愛因斯坦的相對(duì)論效應(yīng)揭開“三體”世界中是否存在理想的行星軌道。當(dāng)比鄰星運(yùn)行至背景恒星之前,并與地球排列成一條直線時(shí),比鄰星的引力場(chǎng)將把背景恒星的光線扭曲,科學(xué)家試圖通過詳細(xì)的觀測(cè)和精確計(jì)算得出該恒星的確切質(zhì)量值,如果比鄰星周圍存在行星世界的話,還會(huì)引起二次偏移效應(yīng),使得三顆恒星的直線排列出現(xiàn)異常。
三星連線事件也將在2016年2月發(fā)生,屆時(shí)科學(xué)家將獲得兩次機(jī)會(huì)對(duì)“比鄰星”系統(tǒng)進(jìn)行探索,來自太空望遠(yuǎn)鏡科學(xué)研究所的天文學(xué)家凱拉什·薩胡認(rèn)為由于該恒星距離我們非常近,如果這里存在行星世界,我們就可以探測(cè)到它們的存在,還可以通過進(jìn)一步的光譜分析發(fā)現(xiàn)行星上的大氣成分。本項(xiàng)調(diào)查計(jì)劃在周一于印第安納波利斯舉行的美國天文學(xué)會(huì)會(huì)議上提出。
屆時(shí),美國宇航局將動(dòng)用哈勃空間望遠(yuǎn)鏡對(duì)“三體”系統(tǒng)進(jìn)行觀測(cè),歐洲空間局的蓋爾空間望遠(yuǎn)鏡也會(huì)加入這項(xiàng)觀測(cè)任務(wù),蓋爾空間望遠(yuǎn)鏡將于今年秋季發(fā)射,此外,歐洲南方天文臺(tái)的甚大望遠(yuǎn)鏡陣也會(huì)參與。在此之前,科學(xué)家已經(jīng)通過高精度視向速度系外行星搜索器發(fā)現(xiàn)半人馬座阿爾法星B附近存在行星信號(hào),公轉(zhuǎn)周圍僅為3.2天,2014年和2016年的兩次天體連線事件將進(jìn)一步揭開“三體”世界的面紗,這里是否存在宇宙高級(jí)文明呢,我們將拭目以待。