第三目太阳系银河系及宇宙的关系【区一等奖】

天上双星知多少在晴朗无月的夜晚，仔细观察北斗七星中的开阳星，可以看到在开阳星附近有一颗4等的暗星，它是大熊座80星，中文名叫“辅”。如果能分辨出这颗星，说明你的视力正常。据说，古代阿拉伯人用“辅”来测试士兵视力的好坏。国外有这样的谚语：“只看见大熊座80星，却看不见圆圆的月亮”，用来嘲讽那些对小事细心、对大事糊涂的人。1650年，意大利天文学家里奇奥利用天文望远镜观测开阳星，发现它本身也是一对双星。这是人们最早用望远镜发现的一对双星。1656年，荷兰科学家惠更斯发现猎户座θ星竟是三颗星。1664年，英国科学家虎克又发现白羊座γ也是双星。其后，有许多人都陆续观测到一些双星。但是过去的人们仅是把双星看作是空间方向相同的两颗星，就是一颗星近一些，一颗星距离远一些，只是凑巧几乎位于同一方向上，却很少有人想到它们是彼此有物理联系的双星系统。直到1779年，德国天文学家才提出一种看法，这些双星可能是“较小的太阳围绕着较大的太阳”的双星系统。然而真正从观测上证实这种想法，并系统地观测双星的人是英国天文学家威廉·赫歇耳。赫歇耳出生于德国的音乐家，后因逃避德国连年的战祸而迁居英国。赫歇耳热爱天文，他用自己磨制的望远镜观测天体，对天文学作出很大的贡献，被称为“恒星天文学之父”。到1784年，赫歇耳发现了434对双星。1795年，赫歇耳惊奇地发现其中许多对双星的位置有了移动，赫歇耳说：“这些双星不仅表观上成双，而必定是……两颗星真正地成双，由相互吸引的结合力而紧紧地束缚在一起。”从此，人们才真正地发现了双星。人们把那些偶然在同一方向、实际上两星距离相差很远的双星，叫做光学双星或视双星，它们实际是些假双星；而把两颗在同一距离互相围绕着运转的双星，叫物理双星。通过望远镜用眼睛可以直接观看到的双星叫做目视双星。一些比较明亮的目视双星，用小望远镜就可以看出它们或者红黄相伴，或者白青成双，或者黄蓝辉映，或者白紫对射。如果你拥有一具小型天文望远镜，建议你观测下列恒星：仙后η、双鱼α、猎户ζ、猎犬α、双鱼ζ、双子α、狮子γ、天鹅β、大熊ζ、狮子ι、半人马γ、室女γ、半人马α、牧夫ζ、天蝎β、武仙δ、天琴ε1、天琴ε2、天鹅δ、宝瓶ζ，你面前将展现出一幅幅壮丽的双星奇观。现已发现目视双星8万多对，它们之中互相绕转的轨道周期，最短的有1个月，最长的在几百年以上，绝大多数的轨道周期为几年。许多双星的两颗子星彼此相距很近，很难用望远镜看出它们是双星，只有用光谱仪（也叫分光仪）才能看出它们是双星。这样的双星叫做分光双星。现已发现分光双星5000多对，轨道周期最短的分光双星是天箭WZ星，轨道周期为82分钟；最长的是蛇夫座70星，轨道周期为88年。大多数分光双星的轨道周期为几天。有些双星，它们的轨道面和我们的视线近于同一方向，当双星绕转时，从观测者看来，两子星就会发生互相遮掩的现象。当暗子星（通常叫伴星）遮住亮子星（通常叫双星的主星）时，我们就会看到恒星亮度下降，这样的双星叫做食双星（也叫食变星），如大陵五、渐台二等。现在已经发现食双星有4000多对，它们的轨道周期都很短，绝大多数短于10天。轨道周期最长的食双星是御夫座ε，其轨道周期为27年，最短的是猎犬座AM，它的轨道周期只有分钟。有人作过统计，在以太阳为中心，半径为17光年的范围内有60颗恒星，其中有双星11对22颗，三合星（3颗星聚在一起的恒星系统）2组共6颗，单星32颗，约占总数的一半。天文学家还进一步估计，在银河系的1500亿颗恒星中，双星占的比例可能是1/2甚至2/3，而独居的单星占的比例可能在1/3到1/2。可见双星在恒星中是很普遍的现象。我们已经介绍过：开阳是一双星，开阳（大熊座ζ）的两子星ζ1和ζ2，相距14″。1899年用光谱仪发现大熊座ζ1也是一个双星，它是人们发现的第一对分光双星。1908年，发现大熊ζ2星也是分光双星。后来确定辅和开阳是彼此有物理联系的，而且辅也是双星。开阳和辅实际是个由6颗星组成的六合星。出现在冬夜星空中的亮星双子座α，中文名北河二，也是一个六合星。1719年，发现北河二是一目视双星，两子星的角距离为3″.5，轨道周期为420年。1896年发现子星B是一分光双星，周期为天，看来双子α是一个三合星。想不到8年之后，又有人发现子星A也是一分光双星，轨道周期为天。谁会想到明亮的北河二竟是四合星呢！不久，人们注意到在离北河二72″的地方有一颗9