恒星是恒定不动的吗?
古人早就注意到天空中星座的形状似乎永远不会改变。当一个人还是孩子的时候,他看到了北斗七星的样子。当他七八十岁的时候,天空中北斗七星的形状仍然会像。古人称这颗恒星为恒星,“恒定”意味着永久。
哈雷的重大发现
天空中星星的位置真的永远不会改变吗?在很长的历史时期,没有人认为恒星也会移动。打破这一传统观念的人是一名20岁的年轻英国哈雷。1676年,从牛津大学毕业后,哈雷放弃了在英国工作的机会,独自航行到南太平洋的一个荒凉的岛屿上观察南方的星星。这个小岛叫做圣赫勒拿岛,是英国的属地。这个岛在历史上相当有名。1815年6月18日,189年后,傲慢的拿破仑·波拿巴被流放到岛上,在滑铁卢战败后悲惨地死去。
在哈雷时代,北方天空中星星的位置已经被精确测量,而南方天空中星星的位置还没有被测量。1676年11月,哈雷带着一架7.3米长的折射望远镜,自豪地登上了英国东印度公司的一艘海船。哈雷去圣赫勒拿岛建立了一个临时天文台。他克服了炎热的天气和适应环境的困难,努力工作了一年,完成了寻找381颗恒星的任务。1678年,哈雷回到英国出版他的《南星表》,这使他出名。当时22岁的年轻人被称为“南天第谷”。第谷是16世纪欧洲著名的天文学家。他以极高的观察精度而闻名。
大多数星星的位置是一样的。
1710年,哈雷又有了一项重要发现。他将自己的观察结果与古希腊天文学家希帕库斯(公元前190-120年)的观察结果进行了比较。大多数恒星的位置是一致的。也就是说,恒兴的位置在1000多年后没有发现任何变化。然而,三颗亮星的位置显然是异常的:希帕克星表中的亮星金牛座α(阿鲁迪巴五号)在北纬20度,卡努斯主星α(天狼星)在北纬22度,木夫座α(大角)比古希腊天文学家确定的位置在北纬33度。这是怎么回事?古人在观察中犯了错误吗?哈雷拒绝了这个想法,因为希帕克的星表是基于当时三位天文学家的观察。这三个人不可能犯同样的错误。会不会是星星本身在移动?
由于这三颗明亮的星星离我们比较近,它们在天空中的位置在1000多年后已经发生了明显的变化。哈雷为了验证自己的想法,找到第谷的星表进行比较,果然,第谷的星表天狼星星的位置也有一个4’误差,第谷的观测绝不会发生这么大的误差。这证实了哈雷的观点,即恒星不是静止不动的,恒星本身在天空中运动(称为自运动)。所有的恒星都有自己的运动,但是大多数恒星都离得太远,无法探测到它们的位置变化。然而,当时,科学家们无法理解哈雷重要发现的意义。哈雷死后,几乎没有一篇纪念文章提到这一发现。直到1801年,意大利天文学家使用更精密的望远镜,精确地确定了许多恒星的位置,他们才证实了哈雷的每颗恒星都有自己的方式这一科学论断。“恒星在移动”的概念只是被普遍接受。
恒星以非常小的位置移动。
由于恒星本身非常小,数百年来肉眼看不到恒星的任何变化。如果有一种生物的寿命是几万年,它一生都会看到天空中星座形状的变化。
今天,人们已经测量了超过20万颗恒星的自运动。具有最大自动性的恒星每年只在天空移动10英寸。180年后,它只移动了月球角度直径那么大的距离。绝大多数恒星每年在天空中的移动都很小,因为它们离我们太远了。事实上,恒星在宇宙中以非常高的速度运动。现在已经确定大多数恒星以每秒几十公里的速度运动。有一颗恒星(CD-29 2277)正以每秒543公里的速度远离我们;另一颗恒星(赫拉克勒斯的VX星)以每秒405公里的速度向我们飞来。因此,毫不夸张地说,恒星正在宇宙中飞行。你知道,太空火箭和卫星每秒只能飞行8~10公里!