宇宙中的“双生子”

宇宙中的“双生子”

一般的常识认为，大部分恒星都和太阳类似：独立地占据了宇宙中一大片空间。它们的周围也许有许多小得多的天体在运行，我们称沿着接近圆形轨道围绕恒星运行的天体叫做行星。一颗恒星及其周围的行星，以及其他一些小的天体，组成了以恒星为中心的天体系统。例如，太阳系。

你听说过“双星”吗？或者说，在距离一颗恒星很近的地方，会不会有另一颗恒星存在？答案是肯定的。人类认识这样的天体系统是从一颗被称为“魔鬼之星”的恒星开始的。

古代的阿拉伯人，在观看天上的群星时，发现在北极星外围的“亮星带”上，有一颗星显得有些神秘莫测。它的亮度“飘忽不定”，古代阿拉伯人给它起了一个多少有些恐怖意味的名字：“阿尔果尔”——意为“魔鬼之星”。中国古代的天象学家则称之为“大陵五”。按照现代的星图，这颗星是英仙座的β星。它的亮度的变化到底是怎么回事呢？

揭开这一天文学之谜的是一位聋哑人科学家。也许正是“聋哑”这一般人看来的重大生理缺陷，促使英国聋哑人天文学家约翰·古德里克能够比别的科学家进行更加缜密的天文观测。

1783年，古德里克通过观测首先发现：“阿尔果尔”（大陵五）的亮度每2天22小时变暗一次。在这一基础上，他对“魔鬼之星”的亮度变化，提出了第一个令人信服的科学的解释：“阿尔果尔”（大陵五）是由两颗恒星组成的：一颗较亮的恒星和一颗暗一些的伴星。两颗星互相绕转，周期正好是2天22小时（现代观测查明，其准确周期为2天20小时49分）。在这个过程中，当偏暗的伴星遮掩了主星时，我们就会看到似乎这颗星“变暗了”。“大陵五”看上去是亮度不断改变的一颗星，所以阿拉伯人才称之为“魔鬼之星”，而实际上它只是双星——星际空间奇异的双生子。古德里克的理论解释，为其后的天文观测所证实。天文学界称大陵五这类因伴星遮掩而改变亮度的双星叫做食变双星。

在科学发现和科学研究的领域内，首次的突破，往往会带来丰硕的收获。现在，天文学家已经确认了许许多多的双星。其中，在北半球肉眼可以看见的著名双星有两对：天狼星和大熊座的开阳星。

天狼星

天狼星，即大犬座的α星，是北半球夜晚所能看见的最亮的恒星。实际上它也是一对双生子，组成它的两颗恒星，在发育程度上有着天壤之别。主星——天狼A的直径相当于太阳的2倍，表面温度高达40000℃～50000℃，属H→He热核反应最激烈的青壮年恒星，肉眼所见的天狼星的耀眼的蓝白色光芒，主要是由天狼A发出的。而它的那颗伴星——天狼B，直径仅为太阳的约1/30，发出的光也暗得多。别看这对“双生子”的体积相差21万多倍，可是它们的体重却相差无几。原来，天狼B是一颗质量和太阳质量相差不多的“晚年”恒星，它的“核燃料”已经消耗殆尽，成了密度极高的白矮星。

大熊座的开阳星和它的辅星不仅是一对肉眼可以看见的双星，而且还是一颗奇特的“复合双星”。开阳星位于大熊座中最亮的7颗星——中国称之为“北斗七星”的勺柄中央。在晴朗的夜空，视力正常的人，用肉眼稍许注意观察，就可以看出那里有两颗靠得很近的星星。亮的那颗，就是开阳星，稍暗些的那颗是开阳辅星。它们之间距离非常近，在天球上的距离仅为11′。正因为如此，它们成为宇宙中跳着快节奏舞蹈的“舞伴”，互相绕转一周仅仅需约0．67天的时间。两颗星的大气层则连成一体，看上去，两颗星之间，有些朦朦胧胧的云雾状辉光，形成了天空中独特的巨型“哑铃”。

更令人惊奇的是，开阳星本身，还是一对“双星”，而且这对双星的每个成员本身，还是双星！这4颗星的距离实在太近了，用肉眼是无论如何也分辨不出它们的。尤其是靠得最近的那对，即使在一般的天文望远镜中，也无法加以区分。只能在分光天文望远镜中，凭借对其光谱谱线的分析，判断出它们是互相关联的两颗星。天文学上，称这类双星为“分光双星”。

开阳星位于北斗七星的勺柄上

在星空中，还有一些双星的个头特别大。目前已经发现的，在紧靠英仙座的御夫座中，就有一对风采过人的双星。其中的一颗，直径约为太阳的7倍，体积是太阳的340多倍，发出红色的光芒（天文学上称之为红巨星）。两颗星绕着它们共同的重心旋转一周要用去地球的2．66年的时间。在每一周期中，地球上的观测者都可以看到两次互相掩食的现象。一次是红色的巨星将蓝色的星完全遮住，另一次则是蓝色的星在红色巨星的表面上掠过。每次掩食过程从偏食开始，经过食甚，最后到结束，大约历时40天！

起先，天文学家以为宇宙中的双星是十分罕见的，茫茫天际，充其量有几千对而已。可是，20世纪80年代末期，随着射电天文望远镜的使用，人们惊奇地发现，恒星孪生的现象，仅在银河系中就高达千分之二三。按绝对数量来说，银河系中双星的数量可能多达4亿至6亿对。

截止到1999年初，经过哈勃太空望远镜的观测，天文学家推断，宇宙的河外星系已经不少于1250亿个。宇宙中可能有多少对的双生子，读者不妨自己去估算一下吧。