天蝎座与心宿二

夏天晴朗的夜晚，我们坐在院子里乘凉，抬头仰望天空，可以看到银河由北向南蜿蜒。银河南段有一个很大的星座——天蝎座。天蝎座由很多明亮的星星组成一只大蝎子的图样。

天蝎座里最亮的星称作阿尔法(α)，我国叫作“心宿二”。我国古代把星空分为三垣二十八宿。“垣”表示区域的意思，“宿”表示宿舍。三垣，指北天极周围的三个区域；二十八宿是指黄道和赤道两旁的28个星群，分成东、南、西、北四宫，每宫有七宿。东宫七宿的星群被形象称为一条苍龙，其中第五宿，象征苍龙的心脏，叫作心宿。心宿二就是心宿的第二颗星，又名“大火”，也称“商”。我国古代以这颗红色亮星作为四季交替的观测标志之一。《左传·襄公九年》写道:“陶唐氏之火正阏伯居商丘，祀大火，而火纪时焉。”“陶唐氏”是古代传说中的帝尧，距现在4000多年。“火正”，是负责观察“大火”星的官职名称。阏伯是人名。那时候，“火正”观测到“大火”星在东方出现，就定这个时令为黄河、淮河流域春耕季节的开始。每年初春的傍晚，东方地平线上，只有“大火”，即心宿二这颗星心明亮的红色光芒向我们的祖先预告着春天的来临。为了酬谢心宿二给人们报春催耕，帝尧火正阏伯的后代——商族人民，年年祭祀这颗星辰，所以“大火”星的另一个名字叫“商”星。提起天蝎座，希腊神话里有这样一段故事:说的是有个猎户叫奥利翁，夸下海口说，天下任何动物都敌不过他。女神朱诺听罢他的话很生气，放出一只大蝎子，咬伤奥利翁的脚，一下子就把他毒死了。

我国的古代天文学正是从观测心宿二这个实践中产生的。星宿二两侧还有心宿一和心宿三两颗星。千百年来，心宿这3颗星一直被作为导航星群之一。

渔民掌握它们在不同季节的出没规律，以及它们在黎明前或黄昏后的天空位置，就能在茫茫大海中判断船舶所在的地理纬度，辨认东、南、西、北，确定航向。

心宿二也是我国古代文学作品中经常提到的星辰之一。我国著名神话故事“参商寻天兵”就和心宿二有关。“参”是指“参宿”，是西宫白虎七宿的最末一宿，有7颗星，属于猎户座；“商”是心宿二。据《左传·昭公元年》记载，古代高辛氏有两个儿子难以相处，日寻干戈。高辛氏只得命令长子去管理商星，二子去管参星，而商星和参星在天穹上相距大约180°，此起彼落，没有见面机会。唐代诗人杜甫的诗句“人生不相见，动如参与商”，就是取材于这个神话故事，也反映参星和商星永远不能相见这一天象。《诗经·豳风》中有一首农事诗《七月》写道:“七月流火，九月授衣。”夏历七月也就是阳历九月，这时正是秋季，心宿二黄昏时偏落到西南天空，就是《诗经》里所说的“七月流火”，意思是“大火”星沉落了，接着秋去冬来，再过两个月天气转冷，就要发寒衣了。

心宿二为什么是红色的呢？原来，恒星的颜色取决于它的表面温度。温度低时，发射暗红色的光，随着温度的升高，从红色光逐渐过渡到橙色、黄色、白色以至蓝色。如天狼星和织女星的表面温度高达1万摄氏度，呈白中带蓝的颜色；牛郎星的表面温度约8000多摄氏度，呈白色；太阳表面温度不到6000摄氏度，呈金黄色；至于红色的心宿二，表面温度只有大约3000多摄氏度，因此心宿二的光芒就红得出奇了。

原来，像心宿二这样温度较低的星体，它辐射出的能量绝大部分集中在红光区和红外光区。由于心宿二体积庞大，辐射的面积也相应增加，于是扩大了可见光区和红外光区的亮度差。在可见光区，用肉眼观察，心宿二的亮度在恒星世界名列第16，毫不出众。可是，它在红外光区的亮度，却比全天最亮的天狼星还要亮。

心宿二到底有多大？它的直径长达9亿千米。如果我们乘坐喷气式战斗机在这个星球上做一次“环球旅行”，则需要150多年。大家知道，太阳的直径是地球直径的109倍，体积是地球的130万倍。可是，拿太阳和心宿二比较，那就太小了。心宿二的直径大约是太阳直径的640倍，体积足以容纳26000万个太阳。由此可以理解为什么把心宿二叫作恒星世界“超级红色巨星”了!心宿二是一颗超巨星。这类恒星处在膨胀阶段时，体积庞大无比，但密度很小，除了星体的核心比较密实，其余广阔的区域同地面实验室里的真空差不多。尽管心宿二的体积比太阳大得多，质量却不过是太阳的几十倍，而密度还不到太阳密度的三百万分之一，其稀薄程度也就可想而知了。

心宿二实际上是一颗“双星”，它的“主星”就是红色超巨星，其近旁有1颗蓝色的“伴星”，一红一蓝交相辉映。

20世纪40年代以来，自从人们知道太阳不断辐射无线电波后，就试图去探测其他恒星和无线电波，但由于距离太远而没有接收到。进入20世纪60年代，随着射电望远镜接收技术的提高，人们已经陆续探测到其他的一些能发射强度较大的无线电波的恒星。1970年，人们终于发现心宿二不仅发射光波，还发射比较强的无线电波，当时以为无线电波是心宿二的红色主星发射的。1971年，人们经过进一步研究，才发现无线电波来自那颗蓝色伴星，伴星周围还有个气壳。在主星和伴星之间有明显的物质交换，无线电波就是在这个过程中产生的。

几年来，射电天文学家们又陆续发现近20个无线电双星，它们的电波强度变化多端，各主星和伴星之间，存在物质交换的现象。从这些现象中，人们可以进一步探索这类无线电波的起源，了解双星系统的演化规律。心宿二是第一个被发现的无线电双星。

人类对心宿二的观测和研究已经有几千年的历史，它总是不断地将新的宇宙奥秘展现在人们的眼前，大自然是没有穷尽的，人的认识也是没有穷尽的。