大角星(α Boo/牧夫座α),英文名Arcturus(發(fā)音:/ɑ?rk?tj??r?s/),是牧夫座中最明亮的恒星。以肉眼觀看大角星,它是橘黃色的,視星等-0.05,是全夜空第4亮的恒星,僅次于-1.46等的天狼星與-0.86等的老人星。雖然半人馬座的南門二(半人馬座α)視星等是-0.27等,但它是由-0.01等的α1和 1.33等的α2組成的聯(lián)星,個別的亮度都低于大角星,只因為它們太過接近,所以肉眼無法分辨出來。因此,南門二雖然是相當(dāng)明亮的恒星,但α1比大角星暗了一些,只是全天第4亮的恒星。大角星和南門二都位在本星際云(Local Interstellar Cloud)中。
大角星雖然位于北半球,但距離天球赤道的緯度少于20度,因此在南北兩個半球都能看見。大角星大約在4月30日的子夜中天,因此在北半球的春天,南半球的秋天可以看見這顆恒星。北半球的觀察者可以沿著北斗星弧狀的柄來找到大角星。順著這個弧線繼續(xù)延伸,也可以觀測到角宿一。大角星與室女座角宿一、獅子座五帝座一共同組成春季大三角,如果再加上獵犬座的常陳一就成為春季大鉆石。
大角星(Arcturus),牧夫座α星,是牧夫座(Bo?tis)中最亮的星,也是北天夜空中第一亮的恒星(天狼星和老人星為南天恒星),亮度排名全天第4,是一顆0等星(不是一等星)。由于老人星、南門二太偏于地球南極一方,因此對中國絕大多數(shù)觀測者來說,最亮的星——天狼星消失后,大角星就是天空中最亮的星。視星等-0.04等,絕對星等-0.38等,距地球約36.7光年,直徑約為太陽的25.7倍(35774400㎞),質(zhì)量是太陽的1.1倍,亮度是太陽的170倍,表面溫度4400開。是一顆K2III型橙色巨星。運行速度483km/s,與太陽相對速度為261km/h。
大角星又名天棟,又可稱之為“棟星“。被看作是天王的帝廷?!妒酚洝ぬ旃贂氛f:“大角者,天王帝廷?!薄稌x書·天文志》說:“大角者,天王座也,又為天棟?!贝蠼切菫槟练蜃列?,是牧夫座(Bo?tis)中最亮的星,也是北天夜空中第一亮的恒星。每到5月下旬,沿著北斗七星斗柄幾顆的曲線順勢延伸出去,畫出一條大弧線,就可以在天頂附近的星空,找到一顆呈橘紅色的、光耀奪目的亮星—大角。在大角之北有5顆2等和3等的小星,與大角一起排列成風(fēng)箏或船帆的形狀。
大角星是春夜星空的第一亮星,顏色黃里帶紅,非常醒目。
大角星是屬于K1.5IIIpe型的恒星,它已演化至漸近巨星支階段。上述“pe”代表的是“特殊的發(fā)射線”,顯示大角星發(fā)出的光譜是不尋常且充滿譜線的。這對紅巨星而言并非太過罕見,但是大角星是特別明顯的一個范例。大角星的亮度至少是太陽的110倍,不過這低估了它實際發(fā)出的強度,例如大角星在紅外線波段所發(fā)射的“光”,所以大角星全部發(fā)射出的能量大約達到太陽的180倍。因為大角星的表面溫度較太陽來的低,擁有較低的光視效能(luminous efficacy),所以在可見光波段發(fā)射出的能量也較低。
大角星以高速的自行運動而著名,除了南門二以外,它的自行速度比太陽附近的任何1等星都要快速。大角星幾乎處于最靠近太陽的位置上,并正以高速移動中,它與太陽系的相對速度為122km/s。大角星被認為是一顆古老的星系盤恒星,并與其他52顆這種類型的恒星組成大角星流,共同移動中。大角星的質(zhì)量難以確定,不過可能與太陽大約相等,而且不會超過太陽的1.5倍。大角星被認為很可能比太陽還要古老,太陽將會經(jīng)歷的紅巨星階段非常可能就是這顆恒星當(dāng)前的情況。
根據(jù)依巴谷衛(wèi)星的測量,大角星距離地球36.7光年(11.3秒差距),是一個相對較近的天體。依巴谷衛(wèi)星的觀測也顯示大角星可能是一個雙星系統(tǒng),伴星約比主星黯淡20倍左右,它的軌道可能位于當(dāng)前觀測技術(shù)可以達到的極限,所以無法發(fā)現(xiàn)該天體。然而這個觀點已經(jīng)過時,最新的研究顯示大角星是一顆單星。
因為大角星是夜空中最明亮的恒星之一,所以它是星震學(xué)(Astroseismology)許多研究的目標(biāo)。Belmonte小組在1988年4月與5月對大角星完成一次雷達速率(特定波段的多普勒移動)的研究,顯示一個微赫茲的變化頻率。
天文學(xué)家認為大角星表面會稍為震蕩,這是一個紅巨星常有的特征。天文學(xué)家在大角星上有一個特別的發(fā)現(xiàn):它將會變得更紅(往恒星光譜M型來演化),變化也將更激烈。極端的例子類似米拉,該天體擁有幾百天的巨大變化幅度,而大角星并不是非常的紅,而且擁有短暫的變化周期及微小的變化范圍,位于穩(wěn)定性和變化性中間。
天文學(xué)家稱那些原子序數(shù)比氦高的元素為”金屬”。大角星的α元素相對于鐵富集,但相對于太陽的金屬豐度只有17%到32%。大角星可能是第二類恒星。
大角星以其自行運動著稱,每年兩個角秒,比除了半人馬座α以外的任何一等星都要大。它相對于太陽系的移動速度很快(122公里/秒),現(xiàn)階段幾乎是在它離太陽最近的點。最近的時候?qū)⑹窃诖蠹s4000年后,那時這顆恒星離地球的距離將比當(dāng)前近好幾光年。大角星被認為是一顆古老的恒星,它與另外52顆恒星一起移動,被稱為大角星流。
大角星位于天球赤道以北19度,在地球的兩個半球都可以看到。這顆恒星在4月27日午夜達到頂峰,在6月10日晚上9點,在北方春末或南方秋季可見。從北斗七星的北半球來看,找到大角星的一個簡單方法就是沿著北斗七星手柄的弧線,沿著這條線繼續(xù)下去,就能找到角宿一,繼而看到大角星。右攝提一(牧夫座η星),或者叫Muphrid,距離大角星只有3.3光年,視星等2.68。從地球上看,大角星和金星一樣明亮。
大角被看作是四象之一的東方蒼龍的一只角,這就是“大角”這一星名的由來。但是,東方蒼龍七宿之第一宿角宿,并不包括大角,而角宿一(室女座α星)和角宿二(室女座ζ星)就是蒼龍的兩只角。陳久金先生是這樣解釋的,根據(jù)古史記載,黃道帶上的這條蒼龍星象有兩只角,原本的兩只角,一只是大角,另有一只是角宿一。大約后人認為大角距離黃道太遠,才將這只角變成角宿二。雖然作了這樣改變,但是,大角這一星名卻一直保留了下來。
陳遵媯先生在《中國天文學(xué)史》有這樣的解說:“古法角宿,實從大角算起,它和角宿二星,共三星形成牛首的樣子。由于它最亮,所以列為二十八宿之首,后人由于它入亢宿2.5度,遂把它列入亢宿?!?/p>
大角星又名天棟,被看作是天王的帝廷。
《史記·天官書》說:“大角者,天王帝廷?!?/p>
《晉書·天文志》說:“大角者,天王座也,又為天棟?!?/p>
Arcturus這個名稱是從希臘文的Αρκτο?ρο?所演變而來的,意為“熊的看守者”。這是因為大角星是牧夫座最明亮的恒星,而牧夫座位于大熊座與小熊座附近的緣故。也有一個希臘的非政府環(huán)境保護組織稱為Αρκτο?ρο?,專門保護野生動植物。
大角星在阿拉伯語中稱為?????? ??????,意為“手持長矛者的腿”或“巨大的手持長矛者”。這個名稱在過去是演變成各種羅馬化的字體,例如已經(jīng)被淘汰的Aramec與Azimech。另一個阿拉伯詞是????? ??????,意為“天堂的守護者”。
大角在中國古代天文學(xué)中有特殊的地位,不僅是全天第四大亮星,更重要的還在于它是北斗七星指示方向的標(biāo)志?!妒酚洝ぬ旃贂贩Q:“昏建者杓”、“構(gòu)攜龍角”、“大角者……直斗杓所指,以建時節(jié)”,明確記載了古人用斗杓指向確定時節(jié)的方法。僅僅說斗杓所指的方向還不太明確,但是在杓的下方,以大角和攝提星官為標(biāo)志,則其方位就具體多了。
斗杓所指,沿著大角攝提方向往南,其對應(yīng)的星官便是角宿和亢宿。因此,斗杓所指的方向,不僅大角和攝提為其標(biāo)志,角亢二宿也是其標(biāo)志星。進而,前面所介紹過的斗杓諸星——玄戈、招搖和鵓河等也都在北斗星的延長線上,都在不同時代或不同角度的情況下,起到判斷時節(jié)的作用,因此為古人所重視和關(guān)注。
中國古代的文獻不僅有以北斗星指向確定時節(jié)的記錄,而且還有以北斗第八星招搖指向確定時節(jié)的記錄。
《淮南子·時則訓(xùn)》稱:“孟春之月,招搖指寅;仲春之月,招搖指卯;季春之月,招搖指辰。孟夏之月,招搖指巳;仲夏之月,招搖指午;季夏之月,招搖指未。孟秋之月,招搖指申;仲秋之月,招搖指酉;季秋之月,招搖指戌。孟冬之月,招搖指亥;仲冬之月,招搖指子;季冬之月,招搖指丑?!?/p>
在古希臘最古老的文獻荷馬史詩《伊利亞特》中就記載著這顆星。稍后,在古希臘大詩人赫西俄德(Hesiodos,約公元前八世紀(jì))在其農(nóng)事詩《勞動與日子》中,正式被稱為Αρκτουροζ,意思是熊的護衛(wèi)者,這就大角的西名Arcturus的由來。至于為什么叫熊的護衛(wèi)者,還有一段神話故事。
眾神之王宙斯偷偷地愛上了月神兼狩獵女神阿爾忒彌斯的侍女卡利斯托,后來卡利斯托生下了兒子阿卡斯。這事被神后赫拉知道了。盛怒之下,赫拉把卡利斯托變成一只大母熊。英勇的少年阿卡斯長大了。一天,他在密林中狩獵,被母親卡利斯托看見了??ɡ雇型涀约阂呀?jīng)是熊身,伸出雙手,想擁抱親愛的孩子。阿卡斯卻舉起了標(biāo)槍。就在這悲劇即將發(fā)生的一瞬間,宙斯恰好在天上巡視,看到這情景,他不忍心讓自己的兒子親手殺害他的母親,決心拯救他們母子,就把他們提引上天,母親升入大熊座,兒子升為大角(另說升入小熊座),時時刻刻護衛(wèi)著媽媽。
英國詩人馬修·阿諾德(1822年~1888年)在他的詩中曾經(jīng)這樣描繪這個典故:“天可憐見,就把他們變成明星,現(xiàn)今仍在北天閃耀——這就是那保衛(wèi)大熊的大角星?!?/p>
由于大角特別明亮,因此,人們常常把它作為識別星座和判別方向的標(biāo)志,如人們都把春季大曲線、春季大三角和春季大鉆石,視為春季星空的標(biāo)志,而這三個標(biāo)志的主要構(gòu)成要素都有大角。
大角既屬牧夫座,又是其主星,我們當(dāng)然要從牧夫座的中國星空說起,以便了解大角周邊的中國星官,以利對于大角本身的星象文化的理解。在西洋星象中,大角一星位于牧夫的右膝蓋,在其左右各有三小星(在西洋星象中是牧夫的左右腳),夾著大角,中名總稱攝提,東邊三小星叫左攝提,即左攝提一(牧夫座ο星,另說是牧夫座35星)、左攝提二(牧夫座π星)和左攝提三(牧夫座ξ星),西邊三小星叫右攝提,即右攝提一(牧夫座η星)、右攝提二(牧夫座τ星)和右攝提三(牧夫座υ星)。
《石氏星經(jīng)》稱:“攝提六星夾大角?!?/p>
《史記·天官書》說:“大角兩旁各有三星,鼎足句之,曰攝提,攝提者,直斗杓所指,以建時節(jié)。故曰攝提格?!?/p>
由于大角為帝席,也就是帝座,故為人君之象,按照星占家的說法,大角星為格星,格即帝座,攝提是輔助帝王的大臣之象,因此有攝提格之說,換言之,攝提是協(xié)助大角定季節(jié)的官員。至于如何定季節(jié),因與下面介紹的斗杓附近諸星有關(guān)聯(lián),故要在下面專設(shè)一節(jié)加以展開。
牧夫座對應(yīng)的中國星官,除大角和左右攝提之外,還有梗河、招搖、玄戈和天槍以及七公等。梗河三星,即梗河一(牧夫座ε星)、梗河二(牧夫座σ星)、梗河三(牧夫座ρ星),在大角之北,在西洋星象中相當(dāng)于牧夫的腰帶?!稌x書·天文志》說:“北三星曰梗河,天矛也。一曰天鋒,主胡兵?!庇纱丝芍?,梗河可代表矛、劍或戟等武器。對于梗河這個星名的含義,陳久金先生在《泄露天機——中西星空對話》一書有進一步的解釋,他引證《石氏星經(jīng)》:“梗河三星,天矛也。梗者,遞也;河者,擔(dān)也,士卒更遞,擔(dān)持天矛以行也?!币虼?,這里的河,不當(dāng)河流解,而是荷的假借。梗河是士卒更換擔(dān)持天矛走路的意思。
招搖(牧夫座γ星)一星在梗河三星以北,在西洋星象中相當(dāng)于牧夫的左腋窩。玄戈(牧夫座λ星)一星在招搖以北,相當(dāng)于牧夫的胳膊肘。天槍三星,即天槍一(牧夫座θ星)、天槍二(牧夫座κ星)、天槍三(牧夫座ι星),在玄戈以北,相當(dāng)于牧夫的左手?!稌x書·天文志》說:“其北一星曰招搖,一曰矛,其北一星曰玄戈,皆主胡兵,占與梗河略相類也。”又說:“天槍三星,在北斗杓東,一曰天鉞,天之武備也。”由此可知,招搖、玄戈和天槍也是代表古代的武器。招搖又稱天矛;玄戈又稱天鋒或天戈,戈是商周盛行的武器;天槍又稱天鉞,槍和鉞都是古代的兵器。
梗河、招搖、玄戈和天槍諸星官均代表古代兵器
在招搖的東面有七公七星,自西南至東北,排列成一條長長的繩索。由于七公為一長列的星象,只有西邊的三星,即七公五(牧夫座ν星)、七公六(牧夫座μ星)和七公七(牧夫座δ星),落在牧夫座,其余在武仙座?!稌x書·天文志》說:“七公七星,在招搖東,天之相也,三公之象也,主七政。”這就是說,七公是七位天帝的顧問謀臣;主七政,是指日、月、五星,或者北斗七星。