天狼星变色之谜——中国古典籍的史料价值
说到天狼星就有一个绕不开的话题,即这一恒星因古代东西方典籍对其颜色的某些记载而困扰着现行恒星演化理论的正确与否的问题,也就是“天狼星变色之谜”。
天狼星是全天最亮的恒星,肉眼可见。现今观测到的天狼星A的颜色为蓝白色,而历史上西方文献记录的很多天文学家和智者看到的天狼星却是红色的。对星体自身颜色而言,恒星在其生命周期内大部分时间是非常恒定的,在数千年的时间内发生明显的颜色变化在恒星演化的任何阶段都是不可能的。
按现行恒星演化理论及现今对天狼双星的了解,天狼星主星序演化过程中在数千年时间内出现颜色变化时间太短,根本不可能在数千年的时间尺度上改变颜色。若天狼星果真在公元6世纪前呈红色,理论上惟一可能的出路是将目光转向暗弱的天狼伴星B,该星为白矮星,而恒星在演化为白矮星之前会经历红巨星阶段,这样似乎有希望解释古代西方文献关于天狼星呈红色的记载,认为那时伴星盛大的红光掩盖了主星。然而,天文学家们的计算表明,天狼星B根本不可能在仅仅数千年时间内就从红巨星演化为白矮星。大多数天文学家认为,即使考虑极端情况,至少也需要10万年时间。
进一步分析表明,因为天狼星B在形成之初的质量较大,可达太阳的5倍,它的寿命较短,所以它早在1.2亿年前就已经演化为白矮星。也就是说,古人不会看到膨胀为红巨星的天狼星B。要知道,如果天狼星B在两千多年前还是红巨星的话,那它后来演化成白矮星时所形成的行星状星云至今还应该能够观测到,但实际却没有。
假定存在的天狼星系中第三颗星天狼星C,推断的质量上限约为0.1-0.25个太阳质量的褐矮星或红矮星,不足以直接关联天狼星红色异常现象。
于是天文学家只能面临两种选择:一是对现行恒星演化理论提出质疑,二是否定天狼星在古代呈红色的说法。
也就是说,如果我们相信古代西方文献记载都是准确的,那么现行的整个恒星演化模型都要被推翻。事实上,这个模型在除了天狼星颜色之外的所有场合都经受住了考验,因此关于天狼星为红色的记载始终无法得到圆满解释。根据现有的恒星演化理论,天狼星A与B这两颗中间无论哪一颗,都不可能在6世纪之后的某个时刻从红色变成白色。
天狼星的颜色问题在上个世纪八十年代是一个热点,世界顶尖综合类杂志《Nature》上关于天狼星颜色的文章至少发表过十几篇,到现在这个问题未能成功解释。
在古代西方文献中,关于天狼星呈现为红色的记载可以追溯到公元前150年的古希腊天文学家托勒密(Ptolemy)。托勒密在《天文学大成》中第7及8卷所谱写的星图里,以天狼星作为天球的中线。他把天狼星描绘成六颗红色恒星之一。
中国古籍中则记载着白色是天狼星的标准颜色,早至公元前2世纪晚期至公元7世纪若干记录都记述天狼星呈现着白色的光芒。司马迁的年代早于托勒密两百余年,司马迁既已将天狼星作为白色标准星,此后从天文学意义上讲两千年内再变红更是绝无可能。因此,我们有理由怀疑西方文献的准确性。
说到天狼星就有一个绕不开的话题,即这一恒星因古代东西方典籍对其颜色的某些记载而困扰着现行恒星演化理论的正确与否的问题,也就是“天狼星变色之谜”。
天狼星是全天最亮的恒星,肉眼可见。现今观测到的天狼星A的颜色为蓝白色,而历史上西方文献记录的很多天文学家和智者看到的天狼星却是红色的。对星体自身颜色而言,恒星在其生命周期内大部分时间是非常恒定的,在数千年的时间内发生明显的颜色变化在恒星演化的任何阶段都是不可能的。
按现行恒星演化理论及现今对天狼双星的了解,天狼星主星序演化过程中在数千年时间内出现颜色变化时间太短,根本不可能在数千年的时间尺度上改变颜色。若天狼星果真在公元6世纪前呈红色,理论上惟一可能的出路是将目光转向暗弱的天狼伴星B,该星为白矮星,而恒星在演化为白矮星之前会经历红巨星阶段,这样似乎有希望解释古代西方文献关于天狼星呈红色的记载,认为那时伴星盛大的红光掩盖了主星。然而,天文学家们的计算表明,天狼星B根本不可能在仅仅数千年时间内就从红巨星演化为白矮星。大多数天文学家认为,即使考虑极端情况,至少也需要10万年时间。
进一步分析表明,因为天狼星B在形成之初的质量较大,可达太阳的5倍,它的寿命较短,所以它早在1.2亿年前就已经演化为白矮星。也就是说,古人不会看到膨胀为红巨星的天狼星B。要知道,如果天狼星B在两千多年前还是红巨星的话,那它后来演化成白矮星时所形成的行星状星云至今还应该能够观测到,但实际却没有。
假定存在的天狼星系中第三颗星天狼星C,推断的质量上限约为0.1-0.25个太阳质量的褐矮星或红矮星,不足以直接关联天狼星红色异常现象。
于是天文学家只能面临两种选择:一是对现行恒星演化理论提出质疑,二是否定天狼星在古代呈红色的说法。
也就是说,如果我们相信古代西方文献记载都是准确的,那么现行的整个恒星演化模型都要被推翻。事实上,这个模型在除了天狼星颜色之外的所有场合都经受住了考验,因此关于天狼星为红色的记载始终无法得到圆满解释。根据现有的恒星演化理论,天狼星A与B这两颗中间无论哪一颗,都不可能在6世纪之后的某个时刻从红色变成白色。
天狼星的颜色问题在上个世纪八十年代是一个热点,世界顶尖综合类杂志《Nature》上关于天狼星颜色的文章至少发表过十几篇,到现在这个问题未能成功解释。
在古代西方文献中,关于天狼星呈现为红色的记载可以追溯到公元前150年的古希腊天文学家托勒密(Ptolemy)。托勒密在《天文学大成》中第7及8卷所谱写的星图里,以天狼星作为天球的中线。他把天狼星描绘成六颗红色恒星之一。
中国古籍中则记载着白色是天狼星的标准颜色,早至公元前2世纪晚期至公元7世纪若干记录都记述天狼星呈现着白色的光芒。司马迁的年代早于托勒密两百余年,司马迁既已将天狼星作为白色标准星,此后从天文学意义上讲两千年内再变红更是绝无可能。因此,我们有理由怀疑西方文献的准确性。