星座的故事 – 金牛座(下):現代觀測下的璀燦世界

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金牛座在星空中十分耀眼,在古代有著許多美麗傳說,用了現代的望遠鏡觀測後,畢宿星團與昴宿星團顯得更加璀璨。而蟹狀星雲則與 1000 年前的一次超新星爆炸有關。而最亮的「畢宿五」則是人類送出給外星訊息的目標。

撰文|許世穎

 

圖片出處:Akira Fujii

在前作《金牛座(上):西方的公牛、漢朝的雨神》、《金牛座(中):七姐妹與昴日星官》中,我們介紹了金牛座中「希阿德斯五姐妹」和「普勒阿德斯七姐妹」豐富的神話故事。在中國古代天文觀中,前者屬於「畢」,而後者屬於「昴」。一樣有著許多的傳說。而金牛座精彩之處不只是文化而已,在現代天文觀測中,金牛座這裡則有更多不同的面貌。全天空最知名的幾個星團、星雲、恆星等都在這個天區。

 

畢宿星團

以現代科學的角度來看,希阿德斯五姐妹構成的「V」字,其實是個美麗的誤會。由於這些天體離地球都太遙遠了,不太可能用肉眼直接看出距離。從地球上看過去彷彿都聚在一起的五顆星中,只有其中四顆星距離相近,屬於同一個「星團」,這個星團就被稱為「畢宿星團(Hyades,圖1)」。

圖1、畢宿星團與畢宿五(左上角最明亮的星)。圖片出處:NASA, ESA, and STScI,  Public domain

 

畢宿星團或許是全世界最著名的星團之一,然而卻不在著名的《星雲星團表》當中。《星雲星團表》是法國的天文學家查爾斯.梅西耶(Charles Messier,1730—1817)所編立的。梅西耶最大的心願之一,就是要發現新的「彗星(comet)」。彗星在天上與一般的恆星不同,恆星多半就是一個有大有小的亮點,而彗星則會看起來霧濛濛的。

不過在天上看起來霧濛濛的不只有彗星,還有星雲、星團等。星雲本就是一團氣體、塵埃構成的,看起來會像彗星並不意外。而星團是由數百至數千顆恆星所組成的,這麼多星星擠在一起,從地球上望過去就模糊一片,也容易被誤認為是彗星。

梅西耶在天上找到了許多這類乍看之下與彗星相似的天體,為了避免混淆,他將這些天體整理出一份目錄,也就是《星雲星團表》。但畢宿星團卻不在這份《星雲星團表》中。理由很簡單,因為畢宿星團實在太不像彗星了!畢宿星團是離地球最近的星團,僅有151光年,幾顆亮星「粒粒分明」,根本不會搞錯。因此儘管畢宿星團幾乎是最著名的星團之一,但卻不在這份《星雲星團表》當中。

 

昴宿星團

不像希阿德斯五姐妹其中一顆是個美麗的誤會,普勒阿德斯七姐妹全部都是屬於同一個星團,這個星團被取名為「昴宿星團(Pleiades,圖2)」,又稱為「七姐妹星團」。在哈伯望遠鏡觀測下的昴宿星團,以高溫、藍色的恆星為主,十分美麗(圖)。

圖2、昴宿星團(Pleiades)。圖片出處:NASA, ESA, AURA/Caltech, Palomar Observatory, Public domain

 

昴宿星團在梅西耶《星雲星團表》中的編號為「M45」,是整個《星雲星團表》中距離地球最近的天體。不過會被加入這份星表其實有點奇怪。前文提過,這份星表是為了讓他不要與彗星混淆而記錄下來的,然而昴宿星團從地球上看過去就是個星團,在歷史上也赫赫有名,梅西耶根本並不可能把它誤認為一顆彗星。同樣的狀況還有「M42獵戶座星雲(Orion)」以及「M44鬼宿星團(Praesepe)」。對於這個奇怪的編排,美國的「學生太空探索與發展組織(SEDS)」整理的網站中記錄了一個說法,由於在當時已經有另外一份星表,記錄了42個星雲,而梅西耶發表他的第一版星表時,為了讓他星表中的數字看起來更多,因此多加入了幾個不像彗星的星雲、星團進去。

 

蟹狀星雲

金牛座當中除了「M45昴宿星團」以外,在《星雲星團表》還有另外一個著名的天體:「M1蟹狀星雲(Crab Nebula,圖3)」。現代觀測後發現,這個星雲恆星死亡後爆炸產生的遺骸,這種爆炸被稱為「超新星爆發」。超新星爆發的能量非常大,甚至在白天也清晰可見。

圖3、蟹狀星雲(Crab Nebula)。圖片出處:NASA, ESA, J. Hester and A. Loll (Arizona State University), Public domain

 

這個爆炸所產生的效果持續維持,讓整個蟹狀星雲仍在不斷的膨脹。從它膨脹的速度可以回推出爆炸的時間。在世界各地如日本、阿拉伯等地都有相對應的歷史紀錄。中國也有,而且還十分詳盡。宋仁宗至和元年(西元1054年),在「天關」這個星官附近,突然出現一個超級明亮的星。由於是在原本沒看到的地方突然出現的,就好像是來作客一樣,因此這顆星就被稱為「天關客星」。目前普遍相信,這個「天關客星」就是超新星爆發,從而產生了現在的M1蟹狀星雲。那顆超新星也就被命名為「SN 1054」。

 

畢宿五

前面說到,畢宿的五顆星中有一顆雖然看上去與畢宿星團聚在一起,但實際上並不屬於畢宿星團。這顆星就是「畢宿五(Aldebaran)」,它離地球比較近,大約只有63光年,同時也是金牛座中最亮的星。畢宿五是一顆「紅巨星」,顧名思義它顏色偏紅,並且尺寸相當大,是恆星演化晚年的模樣。

1972年出發的「先鋒者10號(Pioneer 10)」目前正朝向畢宿五的方向飛去。先鋒者號是人類史上第一個離開太陽系八大行星範圍的人造物體,而它最著名的事蹟之一,就是在上面掛載了一片鍍金鋁板。這片「先鋒者號板(Pioneer plaque,圖4)」上面刻了人類想要帶給外星人的訊息,讓撿到的外星人有機會知道我們地球人的存在。如果這塊板子一路上都被沒任何外星人撿到,中途也沒撞上任何東西的話,預計將在2百萬年後進入畢宿五附近。如果那裡真的有外星文明的話,或許就有機會互相認識啦!

圖4、先鋒者號板(Pioneer Plaque)。圖片出處:NASA Ames Research Center (NASA-ARC), Carl Sagan and Frank Drake, Linda Salzman Sagan, Public domain

 

(延伸閱讀:《探索外星生命 (6) —永不回頭的「瓶中信」》)

 

 

參考資料:

  1. Editors of SEDS, Messier Questions & Answers, THE MESSIER CATALOG, SEDS
  2. Michael Martin Nieto & John D. Anderson, Search for a solution of the Pioneer anomaly, Contemporary Physics, 48, Issue 1, Pages 41-54, 2007
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