角宿一(Spica),又稱處女座α(α 室女座)。是角宿第一亮星,也是室女座最亮的恒星,在銀河系目視亮星中排第十六名。角宿一的視星等為0.96v,距地270光年,夜空中表現為藍白色。與牧夫座α(大角)、獅子座β(五帝座一)構成春季大三角。再加上獵犬座的常陳一,構成一個呈鉆石形狀的四邊形,稱為春季大鉆石。
公元前129至公元前128年,天文學家喜帕恰斯在觀察角宿一時得出角宿一產生了2°的偏差,而后推斷出角宿一的歲差是46.8''或43.4'',進而發現了歲差。角宿一是一個旋轉橢球體變星和分光雙星,其中主星角宿一A是一顆藍巨星,屬于仙王座β型變星,而伴星角宿一B是一顆主序星。角宿一A被歸類為光譜型B1 III-IV恒星,半徑約為7倍太陽半徑,有效溫度為22,400K,光度為12,100倍太陽光度,且角宿一A的赤道自轉速度約為每秒199公里。角宿一B被歸類為光譜型B2 V恒星,質量約為7倍太陽質量,半徑為太陽的3.6倍,有效溫度為18,500K,且角宿一B表面正在規律的膨脹與縮小。
在中國古代天文學和占星學中,角宿一屬于二十八星宿之一。《石氏星經》上記載角宿“主春生之權”,傍晚出現在東方,意味著春回大地,草木發芽,幼獸生角。在西方古代星圖中,則代表豐收女神得墨忒耳手中的麥穗。
命名
為了便于觀測,中國古代將太空劃分為二十八星宿,依天體的經度分為四宮。角宿一位于東方蒼龍之宮的角宿。《甘石星經》說:“角二星為天門。”《觀象玩占》中則記載:“角二星為天官,滄龍角也。”因此角宿位于二十八星宿中的第一宿。
而英文名Spica一詞在拉丁語中意為“小麥之穗”,在西方古代星圖中,處女座代表豐收女神得墨忒耳,角宿一則是其手中麥穗。古希臘建筑,羅馬,印度,諾爾曼,法,德,意,英諸國因為角宿一發出的青白色光芒,認為這是純潔童貞的象征,因此稱其為處女。
國際天文學聯合會(IAU)1922年確認了88個星座標準名錄中室女座的拜耳命名為Virginis。而星座內的恒星通常按照亮度大小冠以希臘字母,并以星座名為所有格,因此角宿一作為室女座最亮恒星也被稱為“α 室女座”。2016年,國際天文學聯合會組織了恒星名稱工作組(WGSN),對恒星的專有名稱進行編目和標準化。同年7月,wgsn發布的第一份報告中便包含了角宿一的名稱信息,現已被列入IAU恒星名稱目錄。
觀測歷史
埃及底比斯一座獻給哈索爾女神的神廟被認為是當時的人們根據角宿一的方位在西元前3200年所建造的。隨著時間流逝,角宿一與神廟的相對位置出現緩慢但明顯的變化。
公元前129年至公元前128年,古希臘天文學家喜帕恰斯在觀察角宿一時得出:在154年或166年間,角宿一產生了2°的偏差,因此推斷出角宿一的歲差是46.8"或43.4",進而發現歲差。
16世紀,波蘭天文學家尼古拉·哥白尼使用自己制造的工具對角宿一進行大量觀測,主要是為了研究歲差運動。在《天球運行論》中,哥白尼提到,在亞歷山大大帝死后的數百年間,角宿一的位置發生改變。托勒密時代,角宿一的赤緯僅為0.5°,而哥白尼在1525年測得的數值為8°40′。最后得出:在托勒密時代,二分點和二至點以大約每100年1°的速率東移,在此之后的速率則為每71年1°。
性質
角宿一是一個雙星系統,其中角宿一A是一顆藍巨星,屬于仙王座β型變星,而角宿一B是一顆主序星。作為一密近雙星,角宿一雙星系統內主星A和伴星B彼此距離只有0.12天文單位,公轉軌道周期只有4.0145天,且二者距離十分接近,肉眼幾乎無法分辨。該雙星系統的軌道運動變化導致單一恒星的光學頻譜譜線產生多普勒效應,所以角宿一也是分光雙星。此外,角宿一是旋轉橢球變星,雙星系統內的兩顆恒星自轉速度比公轉速度還快,所以視星等會有幾乎難以察覺的0.03等變化。
角宿一的軌道周期為4.0145天,雙星軌道面的軌道傾角約63.1°,軌道半長軸為28.2±0.92R☉,近星點運動周期為143±20年。1966年至1970年之間,天文學家使用干涉儀觀測角宿一,直接計算它的軌道數據及角距離。天文學家后來認為角距離為(0.90±0.04)×10-3角秒,而軌道半長軸略大于(1.54±0.05)×10-3角秒。
主星角宿一A
角宿一A的光譜屬溫度很高的B1 III-IV型,恒星光度位于亞巨星及巨星之間,不再屬于B型主序星。它的質量超過10倍太陽質量,半徑約為太陽的7倍。角宿一A的實際光度為太陽的12,100倍,也是角宿一B的8倍。在恒星演化末期,角宿一A將會成為距離太陽最近的II型超新星之一。角宿一A自轉速度很快,赤道自轉速度為每秒199公里。
伴星角宿一B
角宿一B的光譜型是B2 V型,為一顆主序星。角宿一B也是仙王座β型變星,光度變化周期大于0.1738天,與徑向速度變化周期一致,顯示恒星表面正在規律的膨脹與縮小。
天文學家觀測到角宿一B出現S-S(Struve–Sahade)效應,這是一種光學頻譜譜線強度在公轉時產生不規則變化的效應,當恒星遠離觀測者時,譜線強度將會減弱。這種現象可能是因為角宿一A散發出強烈的恒星風導致遠離遠離觀測者的角宿一B光度降低。角宿一B比角宿一A還小,質量約為7倍太陽質量,半徑為太陽的3.6倍。
相關參數
天文觀測
觀測時間
作為黃道星座中的一員,角宿一的最佳觀測時間一般在5-6月下旬的夜晚,六月上旬升至南天最高處。到了9月中旬至10月底,太陽運行至處女座附近,角宿一通常在白天出現。春季夜晚的21時至22時,可以觀測到由獅子座五帝座一、牧夫座大角星、室女座角宿一組成的“春季大三角”。而這三顆恒星和獵犬座的常陳一又組成“春季大鉆石”。
觀測方法
在北半球夏季觀測時,將北斗七星(大熊座)的斗柄曲線向東南方向延伸,越過大角星(牧夫座)后,繼續向前就能看見角宿一。它與大角星的距離,約等于大角星到斗柄末尾的距離。從北斗七星的斗柄一直延伸到角宿一的這條曲線叫做“春季大曲線”。
天象觀測
掩星
角宿一位于天球南緯11度附近,同時又接近黃道,因此有可能與其他行星發生行星掩星現象。1783年11月10日,金星剛好經過角宿一前面,二者發生掩星現象。下一次和金星發生掩星的時間則在2197年9月2日。
2013年3月28日晚上,曾發生月球遮掩“角宿一”的特殊天象。中國南部、越南、老撾、柬埔寨、菲律賓、印度尼西亞和澳大利亞東北部都可目睹到月掩“角宿一”和兩者零距離接觸這一天象。2013年共將出現14次月亮遮掩“角宿一”的天象,但在中國只有這一次可看到。在此之后的十年內,中國都看不到月亮遮掩“角宿一”的天象。
合月
行星或恒星合月以及行星之間、行星與恒星相合都是指視赤經相合而言。行星在天球上運行的路線以及四顆亮恒星(畢宿五、軒轅十四、角宿一和心宿二)都很接近黃道,因而月球18.6年交點運動周期內有機會掩蔽它們。2024年3月27日04時23分角宿一合月1.41°。
文化意義
在中國古代天文學和占星學中,角宿一屬于二十八星宿之一。《石氏星經》上記載角宿“主春生之權”,傍晚出現在東方,意味著春回大地,草木發芽,幼獸生角。由于角宿出現時恰好是春分時節,所以自古就被認為是二十八宿之首。農歷二月初二前后,春耕開始之際,蒼龍七宿在東方地平線上開始慢慢上升,最先露出的是“龍首”角宿一,整個蒼龍的身子還隱沒在地平線以下,古人形象地稱之為“龍抬頭”黃昏,角宿一和角宿二冒地而出,所謂“見龍在田,利見大人”正指此象。
角宿一英文名Spica一詞來自拉丁語spīca virginis(意為“室女的穗鵖”)。在西方古代星圖中,處女座是手拿麥穗的豐收女神得墨忒耳,角宿一則是手中的麥穗。當室女座在日落后出現時,就意味著快到播種的季節了。
埃及神話中將角宿一當做奧西里斯神的妹妹伊西斯的象征,因為感嘆奧利西斯之死而流淚,于是引起尼羅河每年的泛濫。后來又被怪物迪伊夫奧爾所追,在逃跑途中傳播稻穗,形成天河。
參考資料 >
角宿一:處女座最亮的星星.starwalk.2024-04-23
spica.stars.2024-03-30
定好鬧鐘,角宿一伴月來啦!快快準備吧!.科普中國網.2024-04-10
春季星空燦爛,如何尋找那些星?.新華網.2024-03-30
Division C WG Star Names — Functional.iau.2024-04-23
Bulletin of the IAU Working Group on Star Names, No. 1.pas.2024-04-23
IAU Catalog of Star Names (IAU-CSN).pas.2024-04-23
A STUDY OF a VIRGINIS WITH AN INTENSITY INTERFEROMETER.harvard.2024-04-29
角宿一:處女座最亮的星星.starwalk.space.2024-03-30
三月天象:“春季大三角”閃耀,“三星伴月”月底登場.百家號.2024-04-29
星空有約|猜猜春季星空的“一哥”是誰?.百家號.2024-04-29
空中課堂|春夜星空觀測指南.北京天文館.2024-03-30
Earthsky Tonight — March, 26, 2010: Moon swings close to Regulus.RECORDER ONLINE.2024-03-30
3月兩大天象:今日彗星過近日點 28日月掩星/圖 .光明網.2024-04-01
2024年4月天象預報.有趣天文奇觀.2024-04-01
抬起一年好兆頭!如何尋找“龍抬頭”的“龍首”?.京報網.2024-03-30
竇輝導演開年新戲上演?京味獨角戲《慫人序爺》引領傳統文化風潮.人民網.2024-03-30