北極星是天空北部的壹顆明亮的星星,它非常靠近地球的北極,幾乎正對著地軸。從地球上看,它的位置幾乎不變,所以可以用來辨別方向。由於歲差,北極星不是永遠不變的恒星。現在是小熊座α,公元14000年將是織女星。
北極星現在在天空中,指向地球的北極。因此,它似乎總是在北方的天空中。正是因為它的重要地位,它才出名。其實按照亮度來說,它只是壹顆普通的二等星,屬於“晚輩”。它距離我們300多光年。北極星屬於小熊座中最亮的壹顆星,也被稱為小熊座阿爾法星。中國古代稱之為“勾陳邑”或“北辰”。在星座圖上,它在熊的尾巴尖上。
說到這裏,也許妳要問了:阿爾法熊會壹直享有北極星的尊稱嗎?或者說,地球自轉軸的北極是否壹直指向這顆恒星?首先需要指出的是,地球的自轉軸也在緩慢地周期性擺動。所以地球自轉軸的北極所指的天空位置自然也就發生了變化。可見北極星的“寶座”也有輪流坐莊的可能。天文學家早就搞清楚了,4800年前,北極星不是現在的小熊座α星,而是中國古代稱為右樞的天龍座α星。當時右支點獲得了北極星的榮譽。到了公元1000年,也就是中國北宋初年,地球北極所指的天空距離現在的北極星,也就是小熊座棗星座的阿爾法星,還有6度的距離。可見當時遠非北極星。目前,地球自轉軸的北極指向天空,與小熊座阿爾法星的角距離只有約1度。目前,指向地球自轉軸北極的天空正以每年15弧秒的速度向小熊座α靠近。到公元2100年,地球自轉軸北極所指的天空與阿爾法星小熊座的角距離最小,只有28分鐘左右。似乎此時它的“地位”達到了北極星的巔峰。未來,指向地球自轉軸北極的天空將逐漸遠離小熊座α。到公元4000年左右,仙王座伽馬將成為北極星。到14000年,天琴座的阿爾法星織女星將獲得北極星的美譽。這時候,人們又談起了牛郎織女的故事。織女星的“北極星王座”地位遠超牛郎。地球自轉軸這樣擺動的時間大約是26000年。這說明壹切都在運動,靜止只是暫時的、相對的,運動的變化才是永恒的。
北鬥七星是大熊星座的壹部分。從圖形上看,北鬥七星位於大熊星座的背部和尾部。這七顆星中,六顆是二級星,壹顆是三級星。通過鬥口兩顆星的連線,向鬥口方向延伸5倍左右,找到北極星。《認星歌》有:“認星先自北鬥,後自北向西展開。”初學者可以從北鬥七星開始依次尋找其他星座。
北鬥七星的格局永遠不會變嗎?會壹直是尋找北極星的“工具”嗎?當然不是。宇宙萬物都在運動變化,恒星也不例外。由於星星也在移動,北鬥七星的模式當然也在變化。這七顆恒星距離我們的距離不同,從70到130光年不等。他們以不同的速度和方向奔跑。天文學家計算出6.5438億年前看到的北鬥七星圖案和6.5438億年後看到的圖案與今天的非常不同。
北極星是指任何時候最靠近北天極的顯眼的星星。目前公認的北極星是小熊座阿爾法星(中國命名為北辰或勾陳壹),位於0°左右。7來自北天極(2004年)。它是壹顆晚型F型高光度恒星,視星等2.02,距離430光年,質量約為太陽的4倍。它是離地球最近的造父變星。
因為地球的自轉軸大約26000年就會周期性擺動,所以北極星並不是固定的(永遠是小熊座α)。大約4800年前,北極星是天龍座的阿爾法星。直到公元2100年左右,目前小熊座α與北極的夾角才會變得最小(只有27'38”)。4000年後,仙王座伽馬將成為北極星。大約在公元前14000年,阿爾法天琴座(織女星)成為北極星。
北極星是非常重要的野外活動和古代航海方向的指示器,小到觀星,大到天文攝影,赤道天文臺在觀測室的準確定位,也是非常重要的辨別方向的星座。
北極星(勾陳壹)也是壹個三聯體系統,遙遠的伴星(北極星B)可以用小型望遠鏡(距離勾陳壹2,400 AU)清晰觀測到。然而,附近的伴星(北極星Ab)距離北極星太近(表觀距離只有0.2”,但實際距離勾陳18.5 AU),太暗而看不到。直到2005年8月初,哈勃望遠鏡才捕捉到它的圖像。北極星位於小熊座,距離地球約430光年,是夜空中可以看到的亮度和位置穩定的恒星。因為北極星離真北最近,幾千年來,地球上的人們壹直靠它的星光導航。
早在200多年前,天文學家赫歇爾就發現北極星有壹顆明亮的伴星——“北極星B”,它與北極星的平均直線距離為2400個天文單位(壹個天文單位是地球到太陽的距離,約為654.38+0.5億公裏)。半個多世紀前,天文學家根據北極星的引力波動推測它還有另壹顆非常近的伴星,它和北極星B壹起構成了壹個三星系統。但這顆伴星從未被觀測到,因為它離北極星太近,光線太暗。
哈佛-史密森天體物理中心的南希·埃文斯(Nancy Evans)等人借助哈勃望遠鏡上的先進測繪相機,於2005年8月首次觀測到這顆神秘的伴星——“北極星Ab”。他們發現這顆伴星與北極星的平均直線距離為18.5天文單位。在地球上觀測北極星和北極星Ab的距離,就像從30公裏外分辨壹枚硬幣。只有哈勃太空望遠鏡先進的測繪相機才能做到。
天文學家還發現,北極星是壹顆內部能量響應活躍的超巨星,亮度是太陽的2000多倍,而北極星Ab是壹顆正在消逝的矮星。所以它的光線總是被北極星遮住,成為“隱形伴侶”,而這次它的隱身狀態被哈勃看穿了。