你是否曾聆听过逃跑计划那首脍炙人口的《夜空中最亮的星》?这首歌曲如今常被用来赞美教师,将教师比作夜空中最耀眼的星辰。然而,在纷繁的宇宙中,究竟谁才是当之无愧的夜空中最亮的星呢?
为了科学严谨地探讨这一问题,我们需要从星等和天体类型两个维度进行分析。星等是衡量天体亮度的专业指标,其数值越小,代表天体越明亮;反之,数值越大则表示天体相对黯淡。具体而言,1等星的亮度是6等星的100倍。
喜帕恰斯(约公元前190年-公元前125年),这位古希腊的天文学家,为后世留下了宝贵的天文研究遗产。
在当代天文学领域,评估天体亮度的两大标准是视星等和绝对星等。视星等指的是从地球观测者视角下肉眼可见的天体亮度,这一概念最早由古希腊天文学家喜帕恰斯提出,是历史上最古老的天文观测方法之一。借助肉眼,我们能够观测到夜空中超过6000颗恒星。若排除超新星爆发、彗星回归等特殊天象,仅以视星等作为评判标准,那么在整片夜空中最耀眼的无疑是满月的月亮。满月时的视星等可达-12.7等,仅次于白昼时-26.73等的太阳,从地球观测的角度来看,没有比它更明亮的天体了。
满月
月球作为地球的天然卫星,与地球的平均距离约为389802公里,是距离地球最近的自然天体。然而,浩瀚的夜空并非只有群星闪耀,还包含了卫星、行星、恒星、星团乃至星系等多种天体类型。若进一步按照天体类型进行细分,在视星等排名中,卫星类天体中最亮者依然是满月的月球;行星类天体中最亮的是公转轨道位于地球内侧且距离地球公转轨道最近的金星;而在恒星类天体中,则要数苏东坡《江城子-密州出猎》中提及的“西北望,射天狼”的天狼星最为明亮。
视星等
金星的质量和直径与地球相近,因此被誉为“地球的姐妹星”。由于其公转轨道位于地球轨道内侧,从地球观测的角度来看,金星要么出现在黎明时的东方天空,要么出现在傍晚的西方天空。正因如此,在中国古代,金星除了被称为“太白”或“太白金星”外,还被称作“启明”(清晨出现时)或“长庚”(傍晚出现时)。1610年12月,伽利略将自制的望远镜对准金星时,首次发现了金星与月球相似,存在明显的相位变化(这一发现有力地证实了哥白尼的日心说理论),再加上金星与地球距离的动态变化,因此金星的视星等并非固定不变,最亮时可达-4.7等(以本文撰写时所在的7月11日为例,正值金星最明亮之时)。
金星
天狼星,又称大犬座α星,实际上是一个双星系统,由一颗质量为太阳2倍的蓝矮星——天狼星A和一颗白矮星——天狼星B组成。通常我们所说的天狼星指的是天狼星A,它距离地球仅8.6光年,其A型光谱显示表面温度高达9940K,光度是太阳的25.4倍,使其成为仅次于太阳的全天最亮恒星,视星等达到-1.47。
天狼星A
天狼星并不难寻找,它与猎户座的参宿四和小犬座的南河三共同构成了冬季大三角,是冬季夜空中的标志性景观。寻找方法如下:首先找到猎户座,然后通过猎户座中间三颗星连成的腰带向左下角延伸,在五倍于腰带长度的位置,就能看到一颗异常明亮的恒星,那就是天狼星。
冬季大三角
然而,需要指出的是,月球和金星本身并不发光,我们之所以能够看到它们,是因为它们反射了太阳的光芒。此外,包括天狼星在内的许多天体,正是因为距离地球相对较近,才显得格外明亮。视星等并不能完全反映天体的真实亮度,因此引出了绝对星等这一概念。
在下一篇文章《叁体光鼠家族》中,我们将为您详细科普绝对星等的定义,以及绝对星等与视星等之间的关联。最后,我们将献上一首科普小儿歌,与孩子们一起分享这份宇宙的奥秘。
天上的星星数不清
恒星,行星和卫星
谁才是夜空中最亮的星
视星等上排排坐
原来满月的月亮是第一名
她反射阳光照大地
在晴朗的夜空总是和你如影随形
因为她离地球最近,是地球的卫星
金星在地球内侧绕着太阳飞行
所以总是出现在傍晚或黎明
伽利略发现他有规律地变幻身形
最亮的行星中他排第一名
天狼星在冬季的夜空并不孤零
他与参宿南河三组成三角方阵结伴而行
表面近万度高温让太阳都不敢得意忘形
8.6光年的距离使他成为夜空最亮的恒星