在理解我們的宇宙是什麼樣子以及其中存在哪些結構方面,我們已經探索了很久。
然而,在古代和現代天文學中仍然存在,並且共同的一件事是星座!
一張包含88 個星座的整個天空的地圖,銀河係由一條暗帶代表,橢圓形由一條黑色實線代表。
關於星座的一點點知識
觀察夜空的人歷來使用星座來確定方向和預測季節。
這些突出的恆星模式(其中一些實際上是非常隨機的)一直是人類進入外太空的踏腳石。
儘管托勒密最初列出了48 個星座,但國際天文學聯合會(IAU) 目前承認(或者更確切地說,“已將天空劃分為”)88 個星座。
事實上,一個更被接受的星座概念是它代表了天空中的一個假想邊界,以及該邊界內包含的恆星圖案。
該邊界內的任何恆星或星團、星雲或星係都被認為是該星座的一部分。
然而,就我們關於星座是否隨時間變化的問題而言,我們只關心構成原始星座的恆星圖案。
大熊星座大熊座是北方天空中最顯眼的星座之一,肉眼很容易看到。
我們現在將解決本文提出的問題:古代星座和現代星座是否一樣?
坦率地說,不一樣。
天空中星星的位置一直在變化,並將繼續如此。
在這裡,我們甚至會排除地球繞太陽公轉和地球繞其自轉軸擺動等因素。
所以,我們今天看到的星座和星星的位置,在未來幾百萬年都不會一樣,更別說和過去幾百萬年前了。
要了解為什麼會發生這種情況,我們需要看看特定星座中的恆星之間,是否存在任何類型的關係(例如受到引力束縛)。
並且還需要更好地了解恆星如何在太空中移動,以及我們在地球上可能會看到什麼。
觀察角度不同
首先,有必要了解構成特定星座圖案的恆星與地球的距離不同。
這意味著,在一個星座內,構成該星座圖案的恆星彼此之間沒有引力束縛。
它們看起來只是因為我們對天空的二維視圖(或透視圖)以及其中星星的相對位置。
因此,如果我們從位於另一個恆星系統中的行星觀察天空,我們將看到天空中完全不同的恆星位置。
恆星的正確運動
既然我們確信星座中的恆星是相互獨立的,我們可以嘗試更多地了解恆星的個體運動。
當然,我們在夜空中看到的星星會圍繞我們的銀河系中心旋轉,就像我們的太陽一樣。
還有一個事實是,我們全年在天空中看到不同的星座。
發生這種情況是因為地球在繞太陽運行時,處於其軌道上的不同位置。
然而,這兩個因素都不會導致星座模式,或天空中恆星位置的任何變化。
我們需要知道的是恆星的“自行”。
在天文學中,恆星的自行是通過觀察恆星相對於其他遙遠恆星的移動量來測量的。
這種偏移可以用度、弧分和弧秒來衡量,並且考慮到從天空的一端到另一地平線的角度為180 度。
我們可以用我們的手和手指粗略地找到度數和弧分。
伸出手臂時,小指與天空的距離約為1 度,而無名指、中指和食指一起在天空的5 度左右。
如果我們將食指和小指分開,我們將測量15 度,對我們的拇指和小指做同樣的測量將得到25 度。
這張圖顯示了恆星的自行是如何從它的橫向運動中產生的。橫向速度是造成恆星在天空中位置變化的原因。
如前所述,我們在恆星位置上看到的任何由於其自身運動而產生的相對移動都以度、角分和角秒來衡量。
除了圍繞銀河系中心旋轉外,恆星的運動可能會因多種原因而改變。
有時它的運動可能會在其形成過程中受到各種過程的影響。
它也可能由於它與其他恆星、星團或它在其生命週期中某個時刻遇到的任何其他深空物體的引力相互作用而發生改變。
從地球的角度來看,恆星的自行取決於恆星行進的速度,以及它與地球的距離。
巴納德星(中)與太陽(左)和木星(右)的對比。儘管體積很小,但巴納德星是自行最高的恆星。
自行運動和恆星壽命的影響
是時候問了……
恆星的自行數值是多少?
簡短的回答是:它非常小。
事實上,如果我們考慮天空中自行速度最快的恆星巴納德星,它需要350 年才能在天空中覆蓋1 度(或一個小指寬度)。
絕大多數其他恆星將需要更長的時間,才能覆蓋相同的距離。
即使恆星以每秒數十(或很少數百)公裡的速度行進也是如此。
這實際上非常快,考慮到地球上最快的汽車,SSC Tuatara 的速度為每秒0.148 公裡。
這對夜空沒有明顯影響的原因是,地球與恆星之間的距離很大。
除了自行之外,還有一顆恆星可能已經爆炸並死亡的情況。
由於爆炸產生的光需要時間才能到達我們面前,所以我們今天看到的星星是否真的存在是值得懷疑的。
雖然這不太可能,但由於恆星的壽命遠遠超過人類的壽命,因此有可能在未來幾十或千年內發生一顆大恆星爆炸,可能的候選者包括參宿四和參宿七,它們都是傑出的恆星在獵戶座、獵人。
總結
隨著時間的推移,星座會改變,恆星會從現在的位置轉移。
這個過程極其緩慢,在人的一生中不會發生任何明顯的變化。
事實上,這個過程非常緩慢,以至於我們幾乎看到了與古羅馬和埃及文明相同的星座。
星座變化得面目全非,需要大約100,000 年的時間。
由於恆星越接近,自行變得越重要,這意味著不同的恆星會以不同的方式移動。
因此,雖然我們可能能夠在未來幾千年、幾十萬年的未來與當前的星座一起生活,但天文學家(和佔星家)可能需要完全想出新的星座!
參考資料:
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