為什么古書記載天狼星是紅色的?
天狼星是夜空中最亮的恒星。我們現(xiàn)在看到的天狼星毋庸置疑肯定是藍白色的。而且在中國古代的一些記載中也已天狼星作為“白色”的標準
有關天狼星顏色的記錄和一些猜測在2000年前的歐洲記錄中,關于天狼星的觀察結果是呈現(xiàn)紅色的!托勒密有可能犯了個簡單的錯誤嗎?如果是這樣的話,他并不是唯一一個犯錯誤的天文學家。因為在2000多年前歐洲所有的文獻中,賀拉斯,塞內卡,和阿塔斯都把天狼星描述成紅色,并且比托勒密還早了200年。
這是為什么?有沒有可能天狼星曾經(jīng)真的是紅色的,在2000年的時間里從紅色變成了藍白色?或者說有關天狼星古老的信息來源,包括托勒密在內都不靠譜?并且和我國古籍的描述也相違背。這其實是個有趣的問題。以下是哈勃觀測的結果!
看看今天的天狼星,顯然不是紅色的。我們相信哈勃很靠譜,其實托勒密也沒有看錯!這是怎么會是呢?
根據(jù)現(xiàn)在我們對恒星的了解,恒星在其生命周期內大部分時間是很穩(wěn)定的,2000年真的太短不足以讓恒星的顏色發(fā)生變化。
你可能會想這會不會跟那個日落日出相似,和大氣有關!這也是科學家們的第一個想法:當月球或者太陽靠近地平線的時候,看起來就是紅色的。例如:月球。
這個說法合理嗎?不幸的是,答案是否定的。為什么呢?首先我們看到的許多其他明亮的恒星也像天狼星一樣會出現(xiàn)在地平線附近的位置,它們的顏色都得到了準確的報道,唯獨天狼星顏色有誤差。
此外,接近地平線物體的變紅效應是眾所周知的,很難相信像托勒密這樣精通天文學的人沒有認識到這一點。
還有,托勒密住在埃及,那里的天狼星在天空中的位置非常高,在一年中很多時候都不會出現(xiàn)在地平線附近。
還有人指出,可能在托勒密所在的地方發(fā)生了一些異常現(xiàn)象,比如劇烈的火山爆發(fā),高層大氣中的粒子改變了天體表面的顏色。這種情況的發(fā)生幾率太小了,而且公元前1世紀在歐洲的賀拉斯,與公元2世紀在非洲的托勒密不管從時間地域上都不相同。
(順便說一句,后來的一個消息來源指出:托勒密只是在他的作品中引用了天狼星是紅色的這句話,這也是有可能的,因為他讀了賀拉斯或阿勒圖斯(都是詩人)的作品,并認為天狼星也屬于一顆紅色恒星。然而,這一論斷無法得到證實或反駁,因此科學家們也不討論這一問題。)
那么,是什么導致天狼星在過去出現(xiàn)紅色呢?還有什么可行的解釋?目前有三個主要的思想流派。博克球狀體阻擋星光
由星際氣體和塵埃組成的相對密集的星云在我們的星系中移動,是這些濃密的中性物質擋住了星光,使后面最亮的恒星變紅。這是一個貌似可行的說法,因為中性氣體云(氫)不僅可以從恒星的前面,使星光看起來是紅色的,而且氣體云只要移動得足夠快,就可以在短短幾百年內穿過恒星。
但這個論點在一點上是站不住腳的:天狼星令人難以置信的光芒。天狼星是天空中最亮的星星,并且2000年前也是這么報道的。那么有中性氣體云阻擋天狼星使其變紅,那么天狼星的亮度就會變暗,最多也就是在天空中第15亮的恒星。因此,這個想法遭到了廣泛的反對。
天狼星的雙星伴侶。
天狼星有一個白矮星伙伴,被稱為天狼星b。但是這顆白矮星是從恒星演化而來的!大多數(shù)類太陽恒星會燃燒氫發(fā)光發(fā)熱,但是它們核心耗盡燃料以后,會急劇膨脹,變成紅巨星。
如果天狼星B在2000年前是一個紅巨星,那么天狼星系統(tǒng)將會出現(xiàn)非常明亮的紅色!但有一個巨大的問題:那個時候是紅巨星,如果2000年中有一天爆發(fā)了,那么現(xiàn)在應該有行星狀星云!因為一旦一顆恒星變成了紅巨星,它的外層就會爆炸成行星狀星云,其中心就會坍縮成白矮星,就像下面的貓眼星云一樣。
根據(jù)現(xiàn)在的觀察沒有證據(jù)表明天狼星系統(tǒng)中存在行星狀星云,而且這一過程發(fā)生的時間尺度是以數(shù)百萬年為單位來計算的,而不是以數(shù)百年或數(shù)千年為單位。因此,這個想法,雖然看起來不錯,但不可能是正確的。
也許天狼星是一個三星系統(tǒng)。
這個想法實際上是可行的,而且最重要的是這個想法在觀測上可行!想象一下案例2中的紅巨星案例。如果在天狼星B附近還有另一顆密度更大的恒星殘骸(比如中子星或黑洞),中子星會從紅巨星那里竊取質量!
這個過程可能非常迅速,在幾千年之內就能把天狼星B剝光,留下一個冰冷、死亡的白矮星核心。
其實現(xiàn)在大多數(shù)科學家都忽視了天狼星曾經(jīng)是紅色的,這一古老的說法。如果我們真的發(fā)現(xiàn)了天狼星a和b的三星伴星,這個古老的問題將得到解決。