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恒星的运动

 崇武大地飞歌 2011-11-14

恒星的运动

网易科技报道 http://tech.163.com
2004-10-31 21:55:11 来源: 网易社区   不良信息举报
 

    中文中的“恒”字,有“持久不变”的意思。古人之所以称“恒星”,正是
因为他们认为这一类星星在位置和亮度方面没有或极少变化。恒星的位置真的永
远不变吗?现代天文学已经知道,恒星都处于不停的运动之中,只是由于距离的
遥远,住在地球上的人类非常不容易观察到它们的运动。

    中国唐代著名天文学家张遂(僧一行),是历史记载中最早观测到恒星运动
的人之一。他在公元724 年到725 年组织的一次规模宏大的恒星位置测定工作中,
发现了恒星人马座ξ1 (中国名“建星”)的位置与古代的记录不一致,从而发
现了这颗恒星的位置移动。

    到了比张遂晚了几乎整整1000年的1718年,英国天文学家哈雷(Edmond Halley,
1656-1743 ,就是以他的名字命名那颗著名的周期彗星的那位天文学家)发现,
他所观测到的4 颗最亮恒星的位置,即大犬α、金牛α、牧夫α和猎户α的位置,
与古代天文学家喜帕恰斯和托勒密的观测记录中的都很不一致。经过排除各种可
能的误差和审慎的分析,哈雷指出,可能所有的恒星都有其自己的运动。

    由于恒星可能在空间中的任意方向上运动,为了研究的方便,天文学家把恒
星的运动分解为我们视线方向平行的分量和与视线方向垂直的分量两个分量。其
中,平行于视向的分量不能直接观察到,而垂直于视向的分量原则上可以直接观
察到。假定在一段时间间隔的前后两次观测同一颗恒星,如果有可以观测到的位
置移动的话,两次观测的视线方向就会略有不同,从而有一个小的夹角。这一角
度就来自恒星运动的垂直于视向的分量。用角度的大小除以这段时间间隔,得到
的商就被称为恒星的“自行”。由于这一角度非常之小,恒星自行通常用角秒/
年来表示(1 角秒等于1 度的1 /3600)。由于恒星距我们太遥远了,恒星自行
在我们看来非常缓慢,通常要用间隔几十年甚至上百年的对同一恒星的观测资料,
才能得到不等于零的恒星自行值。

    经过一代代天文学家们的辛勤工作,现在已经观测到近30万颗恒星的自行。

    由于恒星自行的存在,在漫长的历史岁月中,恒星的相对位置要发生变化。

    英国天文学家赫歇尔在1783年曾致力于研究恒星的自行。他发现,大犬α
(天狼)、小犬α(南河三)、双子α(北河二)、双子β(北河三)、天鹰α
(河鼓二)、狮子α(轩辕十四)和牧夫α(大角)这些著名的亮星,似乎都在
沿着以武仙座内的一点为中心而散开的方向运动着。这一事实提醒天文学家得出
这样的推断:太阳正在携带着它的“家族”成员九大行星等朝着武仙座运动。这
就象你坐在一辆在大平原上高速奔驰的汽车上时,会看到远处的房屋、树木等似
乎正在从你的正前方朝两边飞快地散开来。武仙座内的这一点就叫做太阳的“向
点”。向点在天球上的坐标是:α(赤经)=18h,δ(赤纬)= +30°。现在已
经知道,太阳朝着向点运动的速度是每秒19.7千米,每年中前进的距离是约6 亿
千米。

    除了上述的运动之外,太阳是属于银河系的一颗恒星,由于银河系的自转,
太阳还在围绕着银河系的中心运动。太阳在银河系轨道上的运动速度是约每秒250
千米(这比朝向点运动的速度要大得多),而其周期是约2 亿年。

    关于恒星运动的视向分量,由于它是与我们视线的方向相平行的,所以不能
直接观测出来。可是,却可以用测量恒星光谱的“多普勒移动”方法来确定恒星
的视向运动状态。

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