深山蘭細語

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細看牛郎和織女星

(2008-06-29 11:12:32) 下一個

 

 牛郎和織女的故事家喻戶曉。漢代古詩曰:“迢迢牽牛星,皎皎河漢女。纖纖擢素手,劄劄弄機杼;終日不成章,泣涕零如雨。河漢清且淺,相去複幾許?盈盈一水間,脈脈不得語。”這首詩描寫了牛郎與織女佇立在天河旁,凝眼相望而不得見的哀豔淒涼的意境。它打動了無數人的心。

 今天,我們有幸細細去察看一下牛郎與織女星的真麵目。

 夏天的晚上,你可仔細地去觀測繁星點點的天空。選一背景很黑的地方作觀測點(若你隻在城市裏呆過,那許多星星對你來說是不存在的)。當天完全黑下來後,你麵向北方,仰望天空。在近天頂的地方有一顆很亮的星,那就是織女星。當然,她是在天河的邊上。她的左下方有四顆小星星。它們的排列近乎平行四邊形。那是織女手中的織布的梭子。順著梭子指的斜下方,在天河的另一邊,有一顆比織女星略暗一點的星,那就是牛郎星。在牛郎星前後各有一顆小星,那是牛郎筐中挑著的一對兒女。

 牛郎(altair)和織女(Vega)的真實麵目是什麽樣?

 牛郎星與織女星大致是一對般配的夫妻,但他們的家庭則是一個古怪的家庭。

 天文學家告訴我們,織女星是北半球天空中第二亮星,所以你很容易找到她。首先,夫妻倆個頭大小相差不遠,年齡亦相仿。隻是織女略豐滿些。牛郎星的質量是1.7個太陽質量(太陽的質量是2×1030Kg);而織女星則是2.3個太陽質量。就體積而言,牛郎星的半徑是1.8個太陽半徑(太陽的半徑是7×105Km);織女星則是2.26~2.78個太陽半徑。根據目前的恒星演化理論,恒星質量越大,則其壽命越短。所以,織女星的壽命要比牛郎星的短。她在主序星階段(你就理解它為年青力壯的時期)大約隻有10億年。現在的年齡大約為4億年,也就是“徐娘半老”了。有的天文學家認為她已在離開主序星階段,那就意味著她隨時會變成超新星而爆炸。我們寧願認為這個推斷是錯誤的。這倒不時我們憐香惜玉,讓她年輕,主要的是為我們現在的生命著想。原因後麵再說。牛郎星的年齡應比織女星大。

 夫妻的秉性大致相同。

 在望遠鏡裏看,牛郎和織女星都是藍色的星球。可謂是“夫唱婦隨”了。牛郎星的表麵溫度是8000KK=+273);織女星的兩極表麵溫度為10000K,但赤道附近僅為7600K。造成這一溫度差的原因是織女星兩極的半徑為2.26個太陽半徑,而赤道的半徑為2.78個太陽半徑。也就是她赤道的直徑比兩極的直徑大了1.4×106Km。織女星是一個在赤道附近凸出的扁球。看來她是一個豐滿的美人。牛郎看上了她,大概是根據唐代的審美觀來選擇的。

 織女星成為目前這個模樣是因為她的高速自轉周期:12.5小時。巨大的離心力是她的赤道凸出了許多。其旋轉線速度為274Km/s 。這個速度已經達到使她自身解體的速度的93% 。看來她因為王母娘娘將她夫妻二人隔開,痛不欲生,在地上高速打滾。這一點,牛郎也相同,他在地上滾一周的時間為6.510.4個小時。具體數字,天文學家目前還未測準。男子漢打滾起來,甚於妻子。

 當初,當星雲收縮聚為恒星時,其氣體及塵埃將旋轉地落向中心。角動量(也就是旋轉的動量)守恒定律會使氣體聚成雙星而不是一個星。銀河係中的半數星是雙星係統。要成為一個單恒星係統,形成中心恒星的物質必須把它的大部分角動量傳遞給它外圍的物質。這就是我們地球及夥伴繞太陽旋轉的角動量的由來。隻是織女星當初往外圍的物質傳遞角動量的份額略小了一點,就使她自身高速旋轉。牛郎星也差不多。

 織女星幾乎是以旋轉軸對著地球,所以我們見到的是她極地附近的明亮部分及她的渾圓的身影。

 牛郎星中富含鐵元素,說明他是鐵石心腸,心剛誌硬。相比較而言,織女星則僅為氫、氦氣,她心腸柔軟,符合婦女的性格。牛郎星中的豐富的鐵,說明它形成的物質是來源於超新星爆炸後的殘留物,也就是說它是“第二代”恒星。

 理論上假設,任何單恒星外圍都有可能有一行星係統或塵盤一類的物質。織女星就有一塵盤。觀察織女星,她表現出攝動現象。理論上推測,她應有一個行星係統。但目前沒有直接觀測到。這隻有寄希望於未來更強大的望遠鏡上天,也許會揭開這一謎。如果將來天文學家宣稱在織女星周圍發現了一個行星係統,甚至還有類地行星,我們亦不會太驚訝。

 牛郎星的周圍,目前還沒發現塵盤。但天文學家觀察到的種種證據表明它應有一個行星係統。並推測它可能有類地行星,且上麵有可能有液態水。

 牛郎星距地球有16.73光年(一光年為9.5×1012Km),而織女星距地球為25.3光年。牛郎星若向織女星送一道秋波去,得到反應會是十幾年後了。

 牛郎星前麵挑著的是γ星(Tarazed)它距地球461光年。想想牛郎的扁擔要多長才行。此星是一個巨人。其半徑為110倍太陽半徑。它的絕對亮度是2960倍太陽的亮度。其質量為5倍太陽。因為質量大,它的年齡僅有一億年,比它爹娘絕對年齡年輕許多,但它卻進入了垂死之年,已成為紅巨星。它的直徑幾乎為七千萬公裏。在天文照片上顯的是紅黃色。

而後麵的筐裏的是β星(Alshain)。他的質量為1.3倍太陽,表麵溫度為5300K,也就是與太陽相仿。它距地球約45光年。它是一個主序星。它也顯示出攝動現象。但天文學家沒發現有行星係統。β星是孿生弟兄,有一個伴星。該伴星質量僅為太陽的三分之一。他的壽命將遠長於它的父母及弟兄姐妹。

 

所以牛郎織女的家庭是一個古怪的家庭。

 

若當年(兩千年前或更早的時候),牛郎織女一家聚到一起,拉拉扯扯,苦苦啼啼。其總質量為13.6個太陽質量。這麽多的質量聚在一起合為一個恒星,它的位置停在牛郎或隻織女的位置上,那對地球上的生命是極大的危脅。因為這麽大的質量的恒星在主序星的時間裏僅有幾百萬年。在今天的時間裏,它也許化為一顆超新星而猛烈爆炸了。美國一位天文學家估計過,在30光年的範圍內發生超新星爆炸,其發射的高能粒子流會摧毀地球的臭氧層,從而把地球上的生命消滅掉。看來,王母娘娘阻擋他們一家到一起,是保護了今天地球上的生命。


 “盈盈一水間,脈脈不得語。”我們還是希望她繼續沉默為好,至少在很遠的將來仍如此。若她要發音,那對我們可不是什麽好事。

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