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1、天狼星的历史以及未来：为什么“天狼星”在各地古文明中都有着重要的地位？它有何神秘？

天狼星是夜空中最明亮的一颗星，这让它在各地的古文明中都充满有趣的故事。在古埃及，天狼星与尼罗河的泛滥相连接，使得天狼星在古埃及的文化中有着重要的地位。而在中国古代，天狼星则以一颗凶星的角色存在于各种文学作品中。到了现代，我们知道天狼星其实是个双星，平时看到的亮光大多来自于天狼星A，但用X光望远镜一看，天狼星B却亮上许多。现代天文观测到了19世纪才证实这一点，可是西非的古老民族竟然也有相关的记载，让天狼星的美丽更添神秘的面纱。

图1

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图1：天狼星在埃及神话中被称作“索普德特（Sopdet）”，头上顶着星星。

古埃及的天狼星：带来丰饶物产的女神

在冬季的夜空中，最大、最美、大众识别度最高的星座是猎户座。而就在猎户座附近，则有一颗亮的出奇的星，那就是全夜空最亮的星：天狼星。天狼星是大犬座α星。由于在夜空中出奇的亮，因此在世界各地都充满有趣的传说。

在埃及人的神话当中，天狼星被称为“索普德特”，头上顶着一个五角星（图1）。是另一位神“萨赫（Sahu）”的配偶，而萨赫对应到的星座就是猎户座。这两个冬季夜空中最耀眼的星座所诞生的小孩“萨普杜（Sopdu）”则代表了金星。索普德特也对应到埃及神“伊西丝（Isis）”。伊西丝是埃及神话最重要的神明之一，除了母亲之神外，她还具有强大的法力及高超的智慧，在古埃及神话当中具有相当崇高的地位、是不可或缺的存在。

天狼星在埃及能有着如此地位与尼罗河的泛滥有关。由于地球公转，恒星每天在天上的位置都会有点不一样。因为太阳光实在太亮了，所以当恒星在天上的位置与太阳太近的时候，就会一整天都看不到那颗星。而恒星在一年当中刚好赶在日出前夕从东边升起的日子称为“偕日升（heliacal rising）”。这一天之后，恒星每天都比太阳早4分钟从东边升起，每天都能在夜空中多闪耀4分钟（因为一旦太阳升起来就看不到啦！），所以偕日升是一颗恒星能被看到最短的日子。在古埃及时代，当天狼星在破晓之时出现在东方地平线上的话，就代表着尼罗河将要泛滥、带来大地肥沃的泥土、让人们得以农作。这一天约略是现在的夏至，也因此天狼星被拿来作为古代埃及历法的标准，作为新一年的开始。

中国古代的天狼：西北望、射天狼

虽然天狼星在埃及有着崇高的地位，在中国古代却不是如此。中国古代文学作品中对天狼的提及不少。其中颇负盛名的是苏轼的《江城子·密州出猎》：“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”。要将弓拉得跟满月一样开，望向西北、射向天狼。苏轼的豪情文字读来激昂，但终究是个文学作品。这阙词发表的时间约在宋神宗熙宁八年（公元1075年），苏轼担任密州的知州、与同僚出城打猎时所作。现代人们有着一切该具有的天文知识，可以很容易地推算过去任一时刻在任一位置的夜空样貌。根据推算，当时的天狼星约在晚上11时于东南东方升起、早上约9时于西南西方降下。苏轼真要射天狼的话，怎么样都不可能“西北望”。苏轼搞错什么了吗？

答案很简单：苏轼将天狼星借代为当时位在西北方、长期威胁北宋的西夏。天狼是二十八宿中南方七宿第一宿“井宿”的一员。《晋书.天文志》中写道：“狼一星，在东井东南。狼为野将，主侵掠”。一直以来，天狼都代表着入侵。甚至在井宿中还有另一个星官“孤矢”，由9颗星星组成了一副弓箭正对准了天狼星，要抵抗外来的侵略。类似用法的文学作品还有屈原的《楚辞·九歌·东君》：“青云衣兮白霓裳，举长矢兮射天狼”。东君其实就是太阳，《楚辞·九歌·东君》是一首太阳的祭祀辞。这阙辞以东君为主角，举弓搭箭射向比拟秦国的天狼。

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图2：南方七宿。天狼星是井宿的一员，下方的孤矢则对象井宿

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近代的天狼星：不只一颗

在现代观测中，我们已经知道天狼星是“双星”，分别为天狼星A以及天狼星B。天狼星A是一颗A1V型主序星，我们平常看到耀眼的天狼星基本上都是来自于天狼星A。而它的伴星：天狼星B则是一颗白矮星。这两颗星处于不同的演化阶段，放出来的光差异很大。在可见光下，天狼星A比天狼星B亮了10,000倍，但在X光波段下，天狼星B却又比天狼星A亮上许多。它们的对照图片也成为教科书中，常用来解释不同波段观测的重要性（图3）。

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图3

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图3：天狼星A与天狼星B在（左）可见光以及（右）X光下的样子。可见光下A比B亮很多，因此平常看到的天狼星其实都是A发出来的光。但是在X光下，B就比A亮上许多了。

天狼星A与天狼星B以大约20天文单位（约等于太阳到天王星的距离）互相绕转。天狼星与地球距离大约8.6光年，20个天文单位在这个距离看过去只有大约10个角秒（约0.0028度），肉眼能分辨两颗星的极限大约是18个角秒（约0.005度），加上这两颗星的亮度又差这么多，一般来说没有望远镜的话不太可能看得出天狼星其实是由两颗星组成。

不过辨识出双星系统不一定要直接看到两颗星互相绕转，还有其他的方法。

当两颗星的质量不同、又互相绕转的时候，它们在天上的轨迹就会在原路线之外来回晃动。1676年哈雷就发现天狼星轨迹来回晃动的现象（如图4），不过一直到1862年才首次由美国的天文学家真正观测、证实天狼星其实存在着一颗伴星。不过神奇的事情是，西非的多贡族（Dogon）竟然也知道天狼星有个肉眼看不到、密度很大、质量很重的伴星（也就是天狼星B）、以椭圆轨道绕行天狼星，甚至还推算出绕行的周期是50年，与现在的推测结果几乎完全一致！

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​图4：不同时间点天狼星在天上的轨迹。可以看到它在除了原来的路线以外还会来回飘移晃动，表示它很有可能有个重力足以影响轨迹的伴星。

天狼星除了在古埃及、古中国以外，在其他古文明或多或少都有着一定的地位。这是天文历史如此令人着迷的原因之一，一样的星空、一样的观察，却可能有着截然不同的想像。即便是完全没有天文物理知识的人，也能欣赏这片星空所发展出来的不同文化。

至于多贡人到底怎么发现天狼星的双星系统？就让它继续保持谜团也不错呢！

2、天狼星的历史以及未来，夜空中最亮的恒星

九百六十多年前的一个晴朗冬日，一代文豪苏轼在密州（山东诸城）外的铁沟行猎，天色将晚，群星闪耀，但见平岗上猎犬苍鹰，马蹄声疾，东坡先生豪气顿生，聊发一阵少年狂，成就了脍炙人口的千古名句：

会挽雕弓如满月，西北望，射天狼！

斗转星移，上千个春秋已过，无数风流人物皆化作尘土，然而这颗夜空中最亮的恒星——天狼星，依然高悬南天，璀璨夺目，作为著名的“冬季大三角”成员，即使在大城市强烈的光污染中仍旧清晰可辨。

天狼星（画面中央）以及西侧的猎户座

很多人会问：天狼星在天空中的南方，射天狼为何要向西北呢？原来，除了用天狼来比喻强敌西夏之外，词中的那把“雕弓”：弧矢九星，位置在天狼星的东南，弓弦在后，箭头朝前，正指向西北方的天狼。

雕弓射天狼

不知是巧合还是默契，东西方的文明都把这颗超级亮星与狼或狗联系起来。在古希腊的神话里，海神波塞冬的儿子俄里翁是著名的猎手，箭法超群，他还有一只名叫西里乌斯的猎狗，忠实的陪伴他左右。而太阳神阿波罗的姐姐，月神阿尔忒弥斯，也是打猎高手。两人偶遇之后，惺惺相惜，爱情由此萌发。然而这样的天作之合却不被阿波罗所认可，不知道发了哪门子神经，硬要拆散这一对，在劝说无果后，想出了毒计：俄里翁经常在海中游泳，只留下头部露出水面，像一块黑色的岩石，阿波罗鼓动姐姐展示她的箭法，一箭射中了“岩石”，俄里翁就这样死在爱人的箭下。阿尔忒弥斯万分悲痛，苦求父亲宙斯拯救爱人，宙斯心中不忍，遂将俄里翁的灵魂引向天空，成为著名的猎户星座。俄里翁死后，猎狗西里乌斯不吃不喝，饿死在主人家中，宙斯也将它升入星空，成为大犬星座，跟随在猎户座之后，其中最亮的星，也就是猎犬的眼睛，正是天狼星。

不只是在中国和希腊，世界各地的古文明中都有天狼星的踪影，包括古埃及、印度，甚至太平洋上的波利尼西亚人。没办法，它天生就是这么高调，在所有星星中，天狼星的亮度仅次于太阳、月亮、金星和木星，视星等达到了-1.47等，让其余一众恒星黯然失色。

夜空中最亮的恒星

亿万年来，天狼星一直照耀着地球，古往今来的人们都已经习以为常。然而，这颗最常见的恒星，却有着许许多多的秘密，其中一些至今还不能解释，让我们一边欣赏星空的壮美，一边徐徐道来，讲一讲天狼星的故事。

除了日月和大行星之外，天狼在夜空中是宙斯般的存在，发出明亮的蓝白色光芒，所以当人马君最初听说它竟然只是一颗蓝“矮”星时，不免有些惊讶！后来才了解到，正常点儿的恒星（主序星）基本都是矮星，织女星也是蓝矮星。所谓蓝矮星，是指光谱类型为O、B、A的主序星，亮度较高，质量可达太阳的几倍甚至几十倍，一点儿都不矮。相比之下，太阳是一个黄矮星，还有很多更小更暗的红矮星和棕矮星。

天狼星表面想象图

天狼星（准确来说，是天狼星A，后面会解释）的质量大约是太阳的两倍，直径大约是太阳的1.7倍，而光度达到了太阳的25倍以上。听起来已经很强悍了，但这点儿资本在恒星界根本拿不上台面，那些质量达到太阳几十上百倍，光度高达太阳几十万倍的怪物在宇宙中比比皆是。那天狼为何会如此突出呢？原因再简单不过：离得近呀！

天狼星与地球的距离是8.6光年，或者说81万4千亿公里。看官会说这也算近？相对宇宙中其它的亿万颗恒星而言，8.6光年已经算是近到家了。要知道除太阳之外，离我们最近的恒星是半人马座的比邻星，一颗红矮星，距离地球4.2光年。除去半人马座三星之外最近的恒星是巴纳德星，同样是红矮星，距离为6光年。所以，天狼星真的不算远，在这样近的距离上一颗光度达到太阳25倍的恒星，结果就是它会相当的亮！

天狼星与太阳的大小对比

由于天狼星超凡脱俗的亮度，波利尼西亚人用它为大洋上的独木舟导航，而古埃及人以天狼星和太阳在地平线上同升作为新年的第一天，并认为从这天起尼罗河开始泛滥，这是因为天狼星在天空中的位置离太阳较远，亮度又高，不易被掩盖在一片晨光中，并且它偕日升的时间正是盛夏的开始。

如果天狼只是一颗亮星的话，刷出的存在感还不够强，然而这匹狼显然不甘于此，它对现代天文学的发展还有着里程碑式的意义。1676年，爱德蒙·哈雷（就是发现哈雷彗星的那位）在南大西洋圣赫勒拿岛上观测了天狼星的位置，后来，当他与1800年前托勒密记录的位置作比较时，发现天狼星向南移动了一个满月的距离，原来恒星的位置不是固定的！这一结果推翻了上千年来的假设，为天文学掀开了崭新的一页。（也有说是唐代高僧一行最先发现恒星移动）根据最新的观测，天狼星正在靠近太阳系，因而会变得越来越亮，在6万年后达到峰值，那时的景象想必十分壮观。

超亮的天狼星

而天狼星另一个奥秘埋藏得更深，直到1834年才露出端倪：天才的德国天文学家弗里德里希·威廉·贝塞尔在观测天狼星时，发现了它的运动是一个曲线，并由此推断附近有一个质量很大的暗星，其引力导致天狼星的运行偏离了直线。1862年，美国人克拉克制造了口径为 46 厘米的折射望远镜，第一次发现了主星旁边那个看不见的“伴侣”，证实了天狼星是一个双星系统：由天狼星A和天狼星B构成，前面所描述的天狼星实际上指的都是比较大的天狼星A，它们以50年的周期相互绕转。

天文望远镜拍摄的天狼星和伴星

而那颗隐藏在天狼星A夺目光芒之下的天狼星B，引起了人们的极大兴趣，通过双星运动轨迹可以测得，它的质量接近太阳的1.1倍，而根据亮度、距离、光谱推算出的体积，竟然跟地球差不多大，这意味着天狼星B上物质的密度达到了每立方米1000万吨，是一颗罕见的白矮星！它是第一个被确认的白矮星，对研究恒星演化过程意义重大。

白矮星的密度为什么这么高，网上有很多解释，这里就不赘述了，简单来说就是在恒星演化晚期，中心区域的核聚变反应逐渐熄灭，无法再靠辐射压来对抗强大的引力，导致物质被压缩，原子之间的距离缩短，直到电子的简并压可以与引力抗衡为止，这时将再次稳定下来，形成了星核，也就是白矮星。

天狼星B与地球大小相当

据天文学家推测，天狼星B这个不起眼的“小狼”，曾经也是个庞然大物，是一颗质量可达太阳5倍的恒星，比现在的天狼星A还要大，大约1.2亿年前，天狼星B的寿命走到了尽头，爆发成为新星，形成了行星状星云，当时的恐龙有幸目睹了这一精彩事件。现在那朵行星状星云已经消散的无影无踪，只留下了微小而黯淡的白矮星。

与其它普通白矮星有一点不同的是，天狼星B的质量达到了太阳的1.1倍，这个数字透出了一丝危险的气息。因为有一个“钱德拉·塞卡”极限，即1.44倍太阳质量，一旦白矮星的质量达到了钱德拉·塞卡极限，电子简并压将无法对抗压力，星体将再度压缩，以至触发碳、氧等元素的聚变，而这种聚变将以爆轰的方式发生，整个白矮星将被炸得粉碎，释放出极其巨大的能量，原来的星体消失，所有物质被喷发到宇宙中。这种形象被称为Ia型超新星爆发。

超新星爆炸

虽然Ia型超新星在宇宙中很常见，但如果天狼星B发生这种爆发的话，地球可就不是看热闹的吃瓜群众了。因为它离地球太近，根据推算，如果发生Ia型超新星爆发，天狼星B的光度将达到太阳的50亿倍，视星等达到-22.2等，超过满月的5200倍，真正做到了与日月同辉！而万一它的自转轴正好对准地球的话，爆发产生的伽马射线暴将会把地球上的生命一扫而光，引发彻底的大灭绝。

庆幸的是，现在天狼星B周围没什么物质供它吸取，它的质量并未增加。但10亿年后，天狼星A将膨胀成为红巨星，变得非常虚胖，届时天狼星B可能会借机攫取它的物质，增加质量，引发超新星爆炸。

天狼星B吸取到足够的质量，然后DUANG……

不过各位也不用过于担心，计算表明天狼星A即使变成红巨星，它与天狼星B的距离仍然较远，不会被后者抢夺物质，看到这里，人马君扑通扑通的小心脏才略微平静了一些，不禁想到，中国古代以弧矢九星瞄准天狼，防止其乱动，难道就是担心它爆发？

看完了上面惊心动魄的故事，咱们还是聊点儿轻松愉快的内容吧。古希腊天文学家托勒密，以及古罗马政治家西塞罗、诗人贺拉斯等，都曾经说过天狼星是红色的。不仅是欧洲，在古巴比伦的泥版文书中，也有红色天狼星的记载，这明显与现在人们看到的蓝白色相悖。难道是这些古人都看错了？

还真有可能是看错了，因为中国古代典籍的记载是白色，古罗马也有其它人说是蓝色，但既然有这么多人坚持红色观点，咱们还是要探究一下。

古希腊天文学家托勒密

如果天狼星真的曾经是红色，有一种可能就是当时天狼星B还没有变成白矮星，而是一颗红巨星，就像参宿四那样。但这里有个矛盾：托勒密他们生活的年代距今不过2000多年，如果在这期间天狼星B经历了新星爆发，转化为白矮星，这将是一个非常壮观的事件，不可能在历史上悄无声息，而且爆发形成的行星状星云也不会这么快就消失。因此这种说法显然是不能成立的。

人马君还看到另一种说法，认为天狼星是三星系统，除了A和B之外，还存在一颗质量更大的中子星或者黑洞，从原本是红巨星的天狼星B上不断吸取物质，在几千年内吸光了它的外壳，只留下了白矮星。但是这种说法的硬伤也很明显：如果存在这样一个大质量天体，在距离这么近的地方，它必然会对天狼星A和B的运行造成显著的影响，不可能什么也观察不到。所以，这种说法也不可取。

黑洞攫取恒星的物质

更直接的观点是托勒密看错了，把附近的红巨星大角星错认为天狼星，或者他只是读了贺拉斯等人的书，并没有自己观察。这个就有点太贬低托勒密了，虽然这位先生闹出过很多错误，但人家毕竟是天文学家，如此显眼的天狼星都能认错，那他还搞什么天文呀？

如今，关于天狼星在古代为什么会出现红色，仍然笼罩在一团迷雾中，留待以后再解开。

到此为止，夜空中最亮的恒星——天狼星的故事为大家介绍完了，虽然有班门弄斧之嫌，但人马君从小就对这颗星有着特殊的感觉。它实在是太亮了，还经常眨眼，就像是一个有生命的活物。

夜幕中的天狼星

据说1977年发射的旅行者2号探测器正朝着天狼星的方向前进，将在29.6万年后抵达它的附近，如果像一些不靠谱的传言所说，有“天狼星人”存在的话，也许它们能收到我们传递的信息呢！

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