夏夜,城郊。你能一眼认出的星形大概只有北斗七星。把勺口那两颗星由内向外连成一条线,延长大约五倍,会碰到一颗并不起眼的星——北极星。而它所在的那一小片天区,就是小熊座。
先别认错:天上有两把勺子
北斗七星属于大熊座,是勺身和勺柄都张扬的那一把。小北斗是另一把,同样七颗星、同样勺形,却更小更暗,勺柄还朝相反方向弯。光污染稍重的城市里,小北斗往往只剩北极星和勺口两颗星还看得见。
小熊座是北天一个面积约256平方度的星座,在88个星座里按面积排第56位——不算大,也不算小。对北半球中纬度地区的人来说,它一年四季几乎都挂在天上,不会落到地平线以下。
一句话说清它凭什么当路标
可以这样理解:把整个天空看成一口倒扣的锅盖,地球自转轴是穿过锅盖中心的一根筷子;这个星座就是围着筷子尖的一小撮星,勺柄末端几乎贴在那个尖上。
“几乎”有多近?北极星目前离天球北极约0.65度。你伸直手臂,小指指甲盖的宽度大约就是1度——它离那个看起来不动的点,不到一个指甲盖。
它其实不是最亮的星
北极星视星等约2等,在全天恒星亮度榜上排四十多位,比不上天狼星,甚至不如同星座的北极二(β星,约2.1等)。它出名靠的不是亮度,是位置。
它离我们约430光年。今晚落进你眼睛的那点光,出发时是明朝——你看到的不是“此刻”的北极星,而是四百多年前的它。
望远镜里,北极星不是孤零零一颗,而是一个至少三颗成员的系统;主星还是颗造父变星(亮度周期性起伏的恒星),约每3.97天轻微涨落一次,这类星曾被用来丈量星系之间的距离。
它会“换人”,这是几何,不是猜测
地球自转轴不是一根钉死的钢针。它像旋转中的陀螺那样缓慢摇摆,转完一圈约25800年。也就是说,“北极星”是个轮值岗位:公元前3000年前后,站在天极附近的是天龙座α(右枢);再过约一万二千年,织女星会接手。
今天这颗北极星,大约在公元2100年前后离天极最近,届时约0.45度,之后慢慢退开。这一推算来自自转轴进动的几何模型,并经长期观测印证,属于观测证实的层面,而非假说。
勺子里还藏着别的东西
这片天区里有个“小熊座矮星系”,1955年被发现,距离约20万光年,是银河系附近一类暗淡的矮椭球星系。照片上它只是一小团极淡的星光。它究竟只是恰好路过,还是长期被银河系引力束缚、正被潮汐慢慢撕开,目前尚无定论。
此外还有棒旋星系NGC 6217,以及勺口那两颗被称作“极地守卫”的星。它们不算有名,却是北天观星时最顺手的参照点。
回到那条连线
下次抬头,你可以再走一遍那个动作:勺口两星连线,向外延长五倍。找到的那颗星,被一串暗星用勺柄兜着,安静得不像主角。
两千年后,同一个动作会指向另一颗星。那时的孩子,会给他们的“北极星”起个什么名字?
延伸阅读
- 《夜观星空》(Nightwatch,特伦斯·迪金森 著)
- 纪录片《宇宙时空之旅》(Cosmos: A Spacetime Odyssey,2014)
- 国际天文学联合会星座专题页:iau.org/public/themes/constellations/