角宿一 :角宿第一星

更新时间:2024-09-20 18:31

角宿一(Spica),又称处女座α(α Vir)。是角宿第一亮星,也是室女座最亮的恒星,在银河系目视亮星中排第十六名。角宿一的视星等为0.96v,距地270光年,夜空中表现为蓝白色。与牧夫座α(大角)、狮子座β(五帝座一)构成春季大三角。再加上猎犬座常陈一,构成一个呈钻石形状的四边形,称为春季大钻石

公元前129至公元前128年,天文学家喜帕恰斯在观察角宿一时得出角宿一产生了2°的偏差,而后推断出角宿一的岁差是46.8''或43.4'',进而发现了岁差。角宿一是一个旋转椭球体变星和分光双星,其中主星角宿一A是一颗蓝巨星,属于仙王座β型变星,而伴星角宿一B是一颗主序星。角宿一A被归类为光谱型B1 III-IV恒星,半径约为7倍太阳半径,有效温度为22,400K,光度为12,100倍太阳光度,且角宿一A的赤道自转速度约为每秒199公里。角宿一B被归类为光谱型B2 V恒星,质量约为7倍太阳质量,半径为太阳的3.6倍,有效温度为18,500K,且角宿一B表面正在规律的膨胀与缩小。

在中国古代天文学和占星学中,角宿一属于二十八星宿之一。《石氏星经》上记载角宿“主春生之权”,傍晚出现在东方,意味着春回大地,草木发芽,幼兽生角。在西方古代星图中,则代表丰收女神得墨忒耳手中的麦穗。

命名

为了便于观测,中原地区古代将太空划分为二十八星宿,依天体的经度分为四宫。角宿一位于东方苍龙之宫的角宿。《甘石星经》说:“角二星为天门。”《观象玩占》中则记载:“角二星为天官,沧龙角也。”因此角宿位于二十八星宿中的第一宿。

而英文名Spica一词在拉丁语中意为“小麦之穗”,在西方古代星图中,处女座代表丰收女神得墨忒耳,角宿一则是其手中麦穗。古希腊建筑罗马印度,诺尔曼,法,德,意,英诸国因为角宿一发出的青白色光芒,认为这是纯洁童贞的象征,因此称其为处女。

国际天文学联合会(IAU)1922年确认了88个星座标准名录中室女座的拜耳集团命名为Virginis。而星座内的恒星通常按照亮度大小冠以希腊字母,并以星座名为所有格,因此角宿一作为室女座最亮恒星也被称为“α 室女座”。2016年,国际天文学联合会组织了恒星名称工作组(WGSN),对恒星的专有名称进行编目和标准化。同年7月,wgsn发布的第一份报告中便包含了角宿一的名称信息,现已被列入IAU恒星名称目录。

观测历史

埃及底比斯一座献给哈索尔女神的神庙被认为是当时的人们根据角宿一的方位在西元前3200年所建造的。随着时间流逝,角宿一与神庙的相对位置出现缓慢但明显的变化。

公元前129年至公元前128年,古希腊天文学家喜帕恰斯在观察角宿一时得出:在154年或166年间,角宿一产生了2°的偏差,因此推断出角宿一的岁差是46.8"或43.4",进而发现岁差

16世纪,波兰天文学家尼古拉·哥白尼使用自己制造的工具对角宿一进行大量观测,主要是为了研究岁差运动。在《天球运行论》中,哥白尼提到,在亚历山大大帝死后的数百年间,角宿一的位置发生改变。托勒密时代,角宿一的赤纬仅为0.5°,而哥白尼在1525年测得的数值为8°40′。最后得出:在托勒密时代,二分点和二至点以大约每100年1°的速率东移,在此之后的速率则为每71年1°。

性质

角宿一是一个双星系统,其中角宿一A是一颗蓝巨星,属于仙王座β型变星,而角宿一B是一颗主序星。作为一密近双星,角宿一双星系统内主星A和伴星B彼此距离只有0.12天文单位,公转轨道周期只有4.0145天,且二者距离十分接近,肉眼几乎无法分辨。该双星系统的轨道运动变化导致单一恒星的光学频谱谱线产生多普勒效应,所以角宿一也是分光双星。此外,角宿一是旋转椭球变星,双星系统内的两颗恒星自转速度比公转速度还快,所以视星等会有几乎难以察觉的0.03等变化。

角宿一的轨道周期为4.0145天,双星轨道面的轨道倾角约63.1°,轨道半长轴为28.2±0.92R☉,近星点运动周期为143±20年。1966年至1970年之间,天文学家使用干涉仪观测角宿一,直接计算它的轨道数据及角距离。天文学家后来认为角距离为(0.90±0.04)×10-3角秒,而轨道半长轴略大于(1.54±0.05)×10-3角秒。

主星角宿一A

角宿一A的光谱属温度很高的B1 III-IV型,恒星光度位于亚巨星及巨星之间,不再属于B型主序星。它的质量超过10倍太阳质量,半径约为太阳的7倍。角宿一A的实际光度为太阳的12,100倍,也是角宿一B的8倍。在恒星演化末期,角宿一A将会成为距离太阳最近的II型超新星之一。角宿一A自转速度很快,赤道自转速度为每秒199公里。

伴星角宿一B

角宿一B的光谱型是B2 V型,为一颗主序星。角宿一B也是仙王座β型变星,光度变化周期大于0.1738天,与径向速度变化周期一致,显示恒星表面正在规律的膨胀与缩小。

天文学家观测到角宿一B出现S-S(Struve–Sahade)效应,这是一种光学频谱谱线强度在公转时产生不规则变化的效应,当恒星远离观测者时,谱线强度将会减弱。这种现象可能是因为角宿一A散发出强烈的恒星风导致远离远离观测者的角宿一B光度降低。角宿一B比角宿一A还小,质量约为7倍太阳质量,半径为太阳的3.6倍。

相关参数

天文观测

观测时间

作为黄道星座中的一员,角宿一的最佳观测时间一般在5-6月下旬的夜晚,六月上旬升至南天最高处。到了9月中旬至10月底,太阳运行至处女座附近,角宿一通常在白天出现。春季夜晚的21时至22时,可以观测到由狮子座五帝座一、牧夫座大角星、室女座角宿一组成的“春季大三角”。而这三颗恒星猎犬座常陈一又组成“春季大钻石”。

观测方法

北半球夏季观测时,将北斗七星大熊座)的斗柄曲线向东南方向延伸,越过大角星牧夫座)后,继续向前就能看见角宿一。它与大角星的距离,约等于大角星到斗柄末尾的距离。从北斗七星的斗柄一直延伸到角宿一的这条曲线叫做“春季大曲线”。

天象观测

掩星

角宿一位于天球南纬11度附近,同时又接近黄道,因此有可能与其他行星发生行星掩星现象。1783年11月10日,金星刚好经过角宿一前面,二者发生掩星现象。下一次和金星发生掩星的时间则在2197年9月2日。

2013年3月28日晚上,曾发生月球遮掩“角宿一”的特殊天象。中国南部、越南老挝柬埔寨菲律宾印度尼西亚澳大利亚东北部都可目睹到月掩“角宿一”和两者零距离接触这一天象。2013年共将出现14次月亮遮掩“角宿一”的天文现象,但在中国只有这一次可看到。在此之后的十年内,中原地区都看不到月亮遮掩“角宿一”的天象。

合月

行星恒星合月以及行星之间、行星与恒星相合都是指视赤经相合而言。行星在天球上运行的路线以及四颗亮恒星(毕宿五轩辕十四、角宿一和心宿二)都很接近黄道,因而月球18.6年交点运动周期内有机会掩蔽它们。2024年3月27日04时23分角宿一合月1.41°。

文化意义

在中国古代天文学和占星学中,角宿一属于二十八星宿之一。《石氏星经》上记载角宿“主春生之权”,傍晚出现在东方,意味着春回大地,草木发芽,幼兽生角。由于角宿出现时恰好是春分时节,所以自古就被认为是二十八宿之首。农历二月初二前后,春耕开始之际,苍龙七宿在东方地平线上开始慢慢上升,最先露出的是“龙首”角宿一,整个苍龙的身子还隐没在地平线以下,古人形象地称之为“龙抬头”黄昏,角宿一和角宿二冒地而出,所谓“见龙在田,利见大人”正指此象。

角宿一英文名Spica一词来自拉丁语spīca virginis(意为“室女的麦穗”)。在西方古代星图中,处女座是手拿麦穗的丰收女神得墨忒耳角宿一则是手中的麦穗。当室女座在日落后出现时,就意味着快到播种的季节了。

埃及神话中将角宿一当做奥西里斯神的妹妹伊西斯的象征,因为感叹奥利西斯之死而流泪,于是引起尼罗河每年的泛滥。后来又被怪物迪伊夫奥尔所追,在逃跑途中传播稻穗,形成天河。

参考资料

角宿一:处女座最亮的星星.starwalk.2024-04-23

spica.stars.2024-03-30

定好闹钟,角宿一伴月来啦!快快准备吧!.科普中国网.2024-04-10

春季星空灿烂,如何寻找那些星?.新华网.2024-03-30

Division C WG Star Names — Functional.iau.2024-04-23

Bulletin of the IAU Working Group on Star Names, No. 1.pas.2024-04-23

IAU Catalog of Star Names (IAU-CSN).pas.2024-04-23

A STUDY OF a VIRGINIS WITH AN INTENSITY INTERFEROMETER.harvard.2024-04-29

角宿一:处女座最亮的星星.starwalk.space.2024-03-30

三月天象:“春季大三角”闪耀,“三星伴月”月底登场.百家号.2024-04-29

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