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第6章 比邻星到太阳系的距离

俗话说“远亲不如近邻”,这说明了与我们很近的邻居对我们生活的重要性。“比邻”的意思是很近的距离,可是在天文学上的“比邻”却是令人难以想象的遥远。

在广阔无垠的天空中,有许许多多的恒星,离我们太阳系最近的恒星是哪一颗呢?要想了解这一点,首先要确定恒星离我们究竟有多远。

大家在数学课上都学过等腰三角形,只要知道底边的长度及其对应夹角的度数,就能够很快求出腰线的长度。测量恒星的距离也是这样,天文学家称之为“视差法”。由于大多数恒星都离我们非常远,从地球上看几乎恒定不动,只有距我们较近的恒星才会出现人所能察觉得到的微小移动,我们就以大多数恒星作为不动的星空背景,选定一颗位置有微小移动的恒星,以地球围绕太阳公转轨道的直径作为底边的长度,每隔半年即在底边的两端分别观测它一次,测量出它在这段时间内相对星空背景的微小移动角度——天文学家称之为“周年视差”,再运用三角学原理,求出这颗恒星与我们的距离。

1837年,德国天文学家贝塞尔用这种方法,首次测量出一颗名为“天鹅座61”的恒星周年视差为0.31角秒,距离我们大约有100万亿km。由于用万亿km作单位来衡量恒星距离很不方便,天文学家就改以光在一年中走过的距离作为新的单位,1光年约为9.46万亿km。这样算来,天鹅座61距离我们约为11光年。

此后不久,英国天文学家亨德森测量出另一颗恒星半人马座α星的周年视差为0.75弧秒,也就是说,它距离我们只有4.3光年。后来天文学家用更大的望远镜观察,才发现原来半人马座α是三颗星聚在一起,在两颗明亮的双星旁边有一颗非常暗的红矮星,天文学家称其为半人马座α星C,当它运行到正对着太阳系的方向时离我们仅4.22光年左右,所以它才是离我们最近的恒星,我们称之为比邻星。

通过望远镜要以分辨出半人马座α其实由三颗星组成,最小的一颗是比邻星,它是距离我们最近的一颗恒星太阳系到比邻星的距离大约是太阳到冥王星距离的7000倍。若以百米跑道的长度比喻太阳系到比邻星的距离,则太阳系仅相当于一只蚂蚁大小的运动员。银河系的直径约为10万光年,最近的大麦哲伦云星系距地球约18万光年。同浩瀚的星际空间相比,我们的太阳系实在是太渺小了。即使搭乘目前速度最快的宇宙飞船飞往比邻星去旅行,来回路程也要花费20万年。宇宙之大,虽说是比邻却远在天涯!

如今,凭借最先进的天文望远镜和精密测量仪器,特别是采用光电测量技术,天文学家利用视差法已测定出数十万颗恒星与我们的距离,最小视差精度为0.002角秒。不过这已经是直接测量天体距离的极限了,视差法只适用于距离我们几百光年以内的恒星,更远的恒星的距离必须用其他方法间接测定。

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