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天狼星的伴侣

2019-10-18 河外星系

天狼星的伴侣
连接猎户座腰带上的 3 颗星,向东南延长到它们间距的约 7 倍长,就会看到青白色的天狼星。天狼星属大犬座,正好在大猎犬嘴巴上。在古埃及,每当天狼星在黎明时从东方地平线升起的时候,正是一年一度尼罗河泛滥的季节,此时,大地回春,埃及人便开始了播种耕耘。由于天狼星的出没和古埃及的农业生产息息相关,所以人们特别崇拜它。
天狼星是除太阳外全天空中用肉眼看起来最亮的恒星,是距离我们较近的恒星之一,它的距离为 8.7 光年。它还是自行(在垂直视线方向移动的角度的大小)极快的恒星,平均每年自行稍大于 1″。1834 年德国天文学家贝塞尔开始研究天狼星的自行。1844 年他发表文章指出,天狼星的运动很不规则,在大球上的轨迹不像其他恒星那样沿一条直线运动,而是在天球上画下一道波纹状的路线。这种现象引出这样一个结论:天狼星实际是一对双星,天狼星的不规则运动,是由于它围绕双星系统的重心作轨道运动所造成的。
贝塞尔的文章发表以后,由于当时并未找到天狼星的伴星,人们认为它可能是个暗黑的看不见的星,此后也就没有人再注意这个问题了。19 年以后,美国望远镜制造家克拉克制造了一架口径为 46 厘米的折射望远镜,他在试验这架望远镜时,终于发现天狼星附近的“看不见的伴侣”,这个双星系统的转动周期为 50 年。根据双星的运动,进一步求出了伴星的质量,结果是天狼星的质量与太阳的质量差不多。但是,天狼伴星的亮度却只有太阳的几百分之一,它的温度并不低,约为 10000K 左右。
什么原因使得天狼星的伴星这么暗呢?原来它的体积太小了,只有太阳体积的百万分之几。因此,人们把这类恒星称为白矮星。
天狼伴星的体积比地球大不了多少,质量却和太阳质量差不多,这意味着它的密度非常大,为 1010 公斤/米 3,即每立方米的天狼伴星物质的质量约 1000 万吨。白矮星上 1 吨重的材料可以放在火柴盒里,可以想象它的密度之大!
最早发现的另一颗白矮星是波江座 40 号星的伴星。现在已经发现白矮星 1000 颗左右。由于它们的亮度太小,使用大望远镜也只能看到距离较近的白矮星,实际上,白矮星的数目比现在知道的要多得多。