什麼是星座?它們從何而來?

宇宙的偶然性和生物進化共同創造了一張通往星星的路線圖

The constellation Orion is seen in the night sky framed by the branches of a blossoming cherry tree

獵戶座的星空景象,夜空中最著名的星座之一。

Haitong Yu/Getty Images

如果你在無月之夜去一個非常黑暗的地方——並且我再怎麼強烈推薦你這樣做也不為過——你將會面對一個令人敬畏的景象:夜空似乎充滿了數百萬顆星星,都在向你閃耀。

事實上,一次只能看到幾千顆星星,但如果你習慣了城市和郊區光汙染的天空,你會感覺自己彷彿置身於《星際迷航》的深空場景中。

試圖在星光璀璨的蒼穹中找到方向可能會讓人感到有些不知所措。那裡有很多天空,星星無處不在。你如何才能弄清楚你在看哪裡呢?


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幸運的是,大自然為我們提供了一些幫助:天空中最亮的星星似乎形成了群組,這是我們的大腦想象出的模式,解釋了我們的眼睛所看到的東西。有時這些模式是簡單的幾何形狀,但另一些模式包含足夠多的亮星,可以在我們的腦海中觸發某種識別,與我們更熟悉的事物產生一絲相似之處:獅子、人形或躍起的海豚。

天文學家將這些集合稱為星座,字面意思是星星的群組或集合。它們非常方便!數百萬年來,大腦已經進化出一個相當複雜的模式識別系統,對於人類來說,這意味著我們天生就擅長髮現星座——並將它們用作天空中的地標。

世界各地的文化都在星星中看到了這些模式,並且幾乎都為它們賦予了故事和神話——並非所有這些故事都相同。例如,古希臘人將飛馬座星座視為一匹飛馬,但在中國,它是烏龜的一部分,在印度,它是月亮的床。對於基本上是一個由四顆星星組成的大正方形,角落裡排列著一些恆星線來說,這還不錯。

其他模式激發了更普遍的解讀。例如,獵戶座通常被視為一個超乎尋常的人形:獵人、國王甚至神祇。很難這樣看它:三顆明亮的星星排列成獵戶座標誌性的腰帶,而天空中一些最亮的星星,包括參宿四和參宿七,構成了這個星座的手臂和腿。

隨著時間的推移,隨著占星術的瘴氣凝聚成天文學科學,天文學家意識到他們需要對系統進行更多的秩序化。人們(實際上)畫出了線條,將整個天空劃分為星座;國際天文聯合會 (IAU),所有宇宙事物的官方保管者和分類者,現在承認其中 88 個,每個星座的邊界都經過精心定義。天空中每一個物體——恆星、星系、星雲、黑洞、一切事物——都“在”一個星座中,這讓每個人都更容易找到它們。

但請注意,僅僅因為星星在同一個星座中,並不意味著它們在物理上彼此關聯。因為星星離我們太遠了——至少數萬億公里,有時遠得多——當我們凝視天空時,我們無法感知它們的真實距離。就我們的眼睛而言,它們都在無限遠處,但事實並非如此。兩顆星星可能在天空的平面上彼此相鄰,但在三維空間中卻相距甚遠;即使它們看起來亮度相同,一顆星可能本質上是暗淡的並且相對靠近我們,而另一顆則是遠得多的發光巨獸。即使從地球出發旅行幾十光年,也會因透視而扭曲星星的視位置;從宇宙角度來說,不需要走太遠,熟悉的星空圖案就會變得幾乎無法辨認。

因此,星座幾乎完全存在於我們的感知中,而不是作為一種物理現實。但它們非常有用。首先,它們立即提供了天文物體在天空中的位置的概念,類似於有人說“我住在弗吉尼亞州的一個小鎮”。它不具體,但確實大大縮小了範圍。此外,由於地球繞太陽運動,一年中不同時間可以看到不同的星座,因此僅透過知道日期,您就可以判斷一個物體是否有可能被看到。

我們也可以按半球進一步劃分它們。例如,如果您居住在地球的北半球,那麼太靠南的星座總是會被地球的大部分阻擋,並且永遠不可見(南半球居民的情況則相反)。有些星座,稱為拱極星座,非常靠近天極,以至於它們永遠不會低於地平線,而是在每個晚上圍繞天空中的那個固定點盤旋。它們始終可見,整夜可見。

除了星座之外,還有其他恆星組合。例如,星群就像子星座;其中的恆星形成了一種模式,但不是完整的星座。雖然沒有明確的界限來區分它們,但可以採取某種程度上武斷的立場,即星座由 IAU 正式定義,而星群則不是。最著名的例子是北斗七星,它實際上只是大熊座(大熊)星座的一部分。(北斗七星的柄是熊的尾巴——只是熊沒有長尾巴,所以天文學家比動物學家更擅長研究星星。)這是文化解讀的另一個例子;北斗七星在英國被稱為犁,在一些斯拉夫國家被稱為馬車。其他人也將其視為船、甲殼類動物或馴鹿的一部分。

並且在這種特殊情況下,與我之前寫的內容相反,北斗七星中的大多數星星實際上彼此相關聯;它們都大致在相同的距離,並以相同的速度和方向在太空中移動。所有這些都可能很久以前從同一片氣體雲中誕生。通常,此類群組稱為星團(例如昴星團,一個由數百顆年輕恆星組成的星團,距離地球約 450 光年,巧合的是它看起來像一個勺子,並且經常被誤認為是小北斗七星),但當它們更老且更分散時,我們稱它們為星協。

並非所有星座都能立即識別,雖然。有些星座,例如白羊座,只不過是兩三顆中等亮度的星星排成一列。顯微鏡座,一個代表(猜猜看;繼續猜)——顯微鏡的南方星座,其恆星非常微弱,即使在輕微的光汙染中也看不見。有些星座確實看起來像它們的化身;天蠍座是一個長而蜿蜒的、由相當明亮的星星組成的集合,非常像蠍子。我最喜歡的是海豚座,它由一個平行四邊形的四顆星星和另一顆拖在後面的星星組成:它是一隻從水中躍出的海豚,儘管它很簡約,但也不難想象。幽默地說一句,我還喜歡三角座,因為我欣賞廣告的真實性。

說實話,專業天文學家在談論天體時,除非是在名稱中(例如,半人馬座阿爾法星的名稱,它位於半人馬座星座中),否則他們實際上並不使用星座。相反,天文學家更喜歡根據指定的星表名稱,甚至只是天空中的座標來指代天體。這可能很平淡,但在處理特定且通常非常微弱的天體時,這在某種程度上更實用。

無論如何,星座不是為此而設的。它們構成了一張地圖集,在您仰望夜空浩瀚無垠時為您指路。當您看到北冕座(北方皇冠)或南十字座(南方十字)或獵戶座的璀璨星辰時,這些圖案會告訴您您在看哪裡,並歡迎您更深入地尋找其中更多的奇蹟。

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