“双星”伴侣

光辉灿烂的太阳傲然独踞于它的宝座之上。八大行星、卫星及其他的小天体像子孙一样簇拥在它的身旁。就这样，太阳带着它的家族在漫无边际的宇宙中尽情地遨游。虽然如此，但它或许会感到苦恼，没有像它一样发光的伴侣依偎在身旁。它是孤单的，也许它将孤身独居地过上几亿年、几十亿年，直至生命的终结。它们难道没有自己的亲密伴侣吗？那么其他恒星也像太阳这样孤独吗？

北斗七星是大家熟悉的星座。让我们看看开阳星(大熊座ζ星)吧，它就是从勺柄倒数过来的第二颗星。如果天空晴朗，你便会发现在它附近有颗暗淡的小星(中名“辅”)。辅星和开阳星靠得很近，仿佛是依偎在它的身旁。人们就把它俩叫作“双星”。在秋夜南方天空里有一个不太显眼的摩羯座，在它最西端的那颗摩羯座α星也是一颗双星。它俩靠得比开阳星还要近，只有眼力好的人才能看得清。

关于双星的来历这里面还有一段有趣的故事。11月夜空，英仙座里有一颗第2亮的星，名叫大陵五(英仙座β星)，它是一颗2等星。平时它的样子没有什么特别之处，可是有的时候它的行为却颇为古怪。因为它的亮度居然会发生变化，在5个小时的时间内它慢慢地暗下去，变成3.5等星，再过5个小时之后它又恢复到原来的样子。在古代，阿拉伯人很可能曾经注意到它这个古怪的行为，对它变化莫测的样子感到畏惧，把它比作神鬼的象征，于是魔星这个名字就从那时一直传下来了。到1782年，英格兰有个聋哑年轻人古德立克开始研究这颗魔星。在科学家面前，魔星是吓不倒人的。这个年轻人作了多次的观测，画出了它的亮度变化情况之后，发现大陵五的亮度变化极有规则，每隔2天20小时49分就重复变暗一次，简直像时钟那么准确。经过分析，他认为这个魔星不是一颗星，而是一颗亮星和一颗暗星在一起互相转圈子，就像日食一样，当暗星走到亮星的前面，挡住亮星一部分光的时候，星光就变暗了。魔鬼的真面目被揭穿了。

开始很多人不相信这种看法，包括发现天王星的赫歇耳在内。他说他用望远镜一再观测，总是只看到一颗星，后来他的看法有了改变，因为他在测量恒星视差时，选了好多靠在一起的星作为研究对象，结果恒星视差没有观测到，却意外发现有些靠得很近的两颗星互相绕着转圈子。它们互相转绕一圈的时间有的只要几小时，有的却长达几万年、几十万年。从此以后，双星就成了天文学家热心研究的对象。至今已经记录了7万颗双星。

并非所有靠在一起的两颗星都是真正的双星。有时两颗星似乎靠得很近，实际上它们在空中相隔甚远，相互之间毫无关系，例如:摩羯座双星只是由于视线方向相近之故。真双星则是两颗在空间距离很近的星，它们相互吸引并围绕着其公共的质心转动，同时在空中一起游荡，形影不离。

人眼的分辨力是有限的，望远镜则是观测双星的有力工具。口径越大，分辨本领就越高，同时它又能测定双星之间分开的角度是多少。还是拿开阳星来说吧，原先肉眼所见的是一颗星，而在望远镜里竟分成了两颗星。它们相距14″，相当于400个天文单位，这是真双星。事情并不到此为止，当人们分别观测它每颗星的光谱时，发现它们的光谱会发生变化:有时光谱和正常星一样，有时一条光谱线分成两条，一条向紫端移动，一条向红端移动，变化极有规则。根据光谱知识知道，光谱线的移动是由于光源在视线方向上有运动。当光源向我们来，谱线就紫移，反之则红移。但是一颗星怎么可能在向我们驶来的同时又离我们而去呢？如果把一颗星解释为相互绕转的两颗星，就能满意地解释这种现象，这种用分光方法发现的双星叫分光双星。大陵5的两颗星的轨道面几乎就在视线方向上，所以才能发生一星掩住另一星的交食现象。由于它们相距太近，人们无法直接在望远镜里分辨清楚，就又用同样方法去观测那颗魔星，发现它也是分光双星。这就完全证实了古德立克的预见。这类分光双星又称食双星，因其光度会发生变化，故又称食变星。

研究双星有很大的用处，首先可以用它去“秤”出恒星的质量，比如天狼伴星的质量。在100多年前，谁也不曾知道天狼星会有一个伴侣。1834年，白塞耳开始怀疑起天狼星来了。因为它在天空中走的路径不像一般恒星那样是直线，而是一种波浪形的路线。随后的观测证实了天狼星附近一定有一颗看不见的伴星存在，它俩互绕一圈的时间是50年。事隔28年后有人用新造的望远镜终于看到了这颗暗的伴星，它正好就在人们预测的位置上。这个消息像发现天王星一样，又一次轰动了天文界。有人又对南河三(小犬座α星)进行计算，30年之后它的伴星也被人发现了。这充分说明，万有引力定律不仅适用于太阳系，而且适用于恒星世界。

近年来人们对双星的注意力有增无减，尤其是对于一种叫作密近双星的系统，更有特殊的兴趣。这种双星的两颗星的间距很小，小到可以和它们的大小相比，甚至两颗星几乎要碰到一块儿。因此，它们相互吸引力很大，以致它们本身的形状从圆球形拉长为鸭蛋形。在它们相互绕转的时候，两个蛋尖总是相对着，同时本身又在自转，就像两个摔跤对手一样，一边相互绕着圈子，一边紧紧地盯住对方，十分有趣。天琴座B属此类。它的一颗是较小的F型星，另一颗是较大的B型巨星。它们互绕一圈要13天，更有意思的是，它们都有一股气体物质流出来，并且还有一个旋转的、同时又向外膨胀的气体环包在它们外面。另外，这种双星可能是强烈的X射线发射者，甚至有人认为它们之中可能有一个使科学家们极感兴趣的看不见的“黑洞”存在。科学家们认为，研究密近双星对解决恒星演化问题有很大的帮助。