天文科普知识：北斗七星.doc

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天文科普知识：北斗七星

【北斗七星指的是什么】

“北斗七星”不是星座 (constellation) ，而是星群 (asterism) 它们位于大熊座 (UrsaMajor) ，因为排列的形状酷似一个大勺子，所以 西方称其为 BigDipper( 意为“大汤勺” ) 。我们中国人要有文化得多，古代中国人感觉它像个“斗” ( 一种舀酒的容器 ) ，又位于北方天空，所以我们叫它“北斗”。



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有机智的朋友要问了，那有没有南斗啊 ?自然是有的，在黄道附近有个星座叫人马座，人马的腹部有六颗亮星被古代中国人称为南斗，并且划为二十八宿的斗宿。



【北斗到底有几颗星呢】

大体说来，北斗七星有两颗星和北极星近乎在一条直线上，其中距离北极星较近的那颗的中国星名叫天枢，较远那颗叫天璇，然后顺时针方向依次是：天玑、天权、玉衡、开阳、瑶光，这些名字最早见于汉代纬书《春秋运斗枢》，在西方天文学里它们的编号依次是：大



熊座 α、大熊座 β、大熊座 γ、大熊座 δ、大熊座 ε、大熊座 ζ 和大熊座 η。



【为什么要提北斗到底几颗星这个问题呢】

因为古代中国人有个坏毛病，喜欢瞎凑数字。例如明明一年四季，但为了迎合五行学说，非要在夏和秋之间挤出一个第五季，叫做长夏。这不，古代中国人认为七个这个数字不怎么好，所以就额外给北斗加了两颗星，分别叫辅星和弼星，《宋史天文志》中记载：“第八星曰

弼星，在第七星 ( 按，即瑶光 ) 右，不见 ; 第九星曰辅星，在第六星 ( 按，即开阳 ) 左，常见”。开阳 ( 大熊座 ζ) 旁边确实有一颗 4 等星 ( 大熊座 80) ，通常就把这颗星称作辅星。












辅星在古代除了占星用途之外，还被中外军队用来测试士兵的视 力。因为辅星距离开阳 11 角分 ( 角分和角秒都是天文学上常用的单位， 1 角分是 1/60 度， 1 角秒是 1/60 角分，距离 11 角分的意思就是以人



眼为顶点分别引两条射线各指向开阳和辅，形成一个锐角，这个角的度数是 11/60 度) ，视力不好的人没法把这两颗星分辨开。





但是古人有所不知的是，辅星和开阳之间存有力学联系，并不是两颗八杆子打不着的恒星恰好在视线方向上彼此靠近，天文学上，这就叫做“双星” (binarystar) 。像辅星和开阳这样能用肉眼或者望远 镜看出来的双星，叫做目视双星。如果用望远镜来看，能看到开阳 ( 大熊座 ζ) 本身也是一个目视双星，两颗子星相距 14 角秒，其中主星大熊座 ζ1 亮度是 2.4 等，伴星大熊座 ζ2 亮度是 4 等。顺便说一句，“双星”这个词是大天文学家威廉·赫歇尔爵士 1802 年创立的，现在我们已经知道，双星是很普遍的天文现象，银河系内超过一半的恒星



都位于双星系统。不过不用担心，太阳没有伴星。



现在北斗七星变成真的北斗九星了，但是故事才刚刚开始。用分光镜研究大熊座 ζ1 的时候，发现它的光谱很奇怪，某些谱线的位置会周期性的摆动，对此现象最简洁的解释就是它是由两颗恒星组成的双星系统，两颗子星要绕共同的质心运动，当其运动方向朝向或者背对地球时，因为多普勒效应，谱线会朝紫色方向或者红色方向移动，我们就能看到它的谱线位置在周期性摆动了。



因为这类双星的绕转周期很短，它们彼此的距离很近，近到望远 镜很难其分辨开来，所以这类双星叫做分光双星。大熊座 ζ1 是第一个被识别出来的分光双星，其中的伴星绕主星运动周期是 20.5 天，彼此的距离只有地球到太阳距离的，然后大熊座 ζ2 也被识别出来是一



个分光双星，甚至很有可能是三合星，这还不算完，辅星也被证认出是一颗分光双星。好了，光是开阳本身现在已经是七聚星了。现在我们数数北斗是几颗来着 ?一、二、三 乖乖，北斗十二星了。



但是别忘了我们刚才说的，双星是很普遍的天文现象。事实上，天枢、天权都是三合星，所以，北斗起码有十六星。

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