看見天狼星的白矮星伴星

天狼星是全天看起來最亮的一顆星,它之所以這麼亮,主要是距離我們非常的近,天狼星距離我們只有8.6光年,大約是離我們最近恆星的兩倍遠的地方。1844年德國天文學家白塞耳(Friedrich Bessel)發現天狼星在天空中的運動有些不尋常,原本應該是直線的運動,卻呈現波浪狀的左右搖擺,他推測這是因為天狼星有一顆看不見伴星,伴星的重力會拉扯天狼星,讓天狼星左右擺動。

天狼星(中間的亮星)和它的白矮星伴星(天狼星7點鐘方向的暗星),影像由哈伯太空望遠鏡所拍攝。

19世紀時,克拉克(Alvan Graham Clark)為美國伊利諾州的西北大學第爾本天文台(Dearborn Observatory)建造了18.5吋(47公分)望遠鏡,它是當時最大的折射式望遠鏡。1862年1月31日克拉克使用這座剛建好的望遠鏡,發現了天狼星的伴星,這證實了白塞耳的推測。



觀察到天狼星伴星的西北大學第爾本天文台,攝影:李昫岱

克拉克證實天狼星確實是一個雙星系統,雙星系統中兩顆星互相繞著對方,在天文上把雙星系統中較亮的星稱為A星,較暗的那顆稱為B星。在天狼星這個雙星系統中,天狼星A星和天狼星B星之間的角距離相當的近,最大時也只有十幾角秒。天狼星A和天狼星B的亮度分別是-1.5和8.4星等,兩顆星的亮度差了將近一萬倍。因為兩顆星的距離近,加上亮度相差近萬倍,要看到較暗的伴星相當不容易,這就像要在探照燈旁,要找到一隻螢火蟲那麼困難。所以在白塞耳推測天狼星有顆伴星之後的十幾年間,科學家一直沒能直接看到這顆伴星。


比較特別的是天狼星B星是一顆白矮星,白矮星是我們太陽這類的恆星,演化到最後的結果,白矮星的質量和我們的太陽相當,但是體積卻相當小,和地球差不多大,所以白矮星的密度相當的高。



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