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幾顆著名的星 --- 天關客星

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發表於 2010-10-28 00:44:49 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
本帖最後由 mca 於 2010-10-28 02:24 編輯

"天關客星" 是指在北宋時代天關附近突然出現的亮星,天關是中國星官名,今叫 Zeta Tauri (圖一),這次天象只有中國和日本有文字記錄,中國的記錄較為詳細,不過並非即時而是後來的史料。


        


第一條史料來自 1081年成書的《宋會要》: "嘉祐元年三月,司天監言,客星沒,客去之兆也。初,至和元年五月晨出東方,守天關。晝見如太白,芒角四出,色赤白,凡見二十三日。"

白話:"司天監說,客星最初出現在至和元年五月 (1054 年 7 月) 晨早的東方,守在天關星附近,白晝看來如太白 (金星),芒角四射,顏色赤白,歷時二十三天。往後客星漸暗,至嘉祐元年三月 (1056年 4 月) 客星才隱沒"。

第二及第三條史料在《續資治通鑒長編》:

    "至和元年五月己丑 (1054.07.04),客星出天關之東南可數寸,嘉祐元年三月乃沒。"

    "嘉祐元年三月辛未 (1056.04.06),司天監言:自至和元年五月客星晨出東方,守天關,至是沒。"

天文史學家根據上述記載及其他研究重組這次天象的始末,得出兩個結論:

      1.  天關客星的光變曲線和現代天文學的超新星光變曲線很相一致 (圖二)。
      2.  客星的位置和現在的蟹狀星雲一致。


        


現在天文界都廣泛認為 1054 年 7 月 4 日出現的天關客星是一顆超新星,爆發時拋出的物質形成了今天所見的蟹狀星雲 (M1),爆發後的殘骸形成了在星雲內的中子星,這顆中子星也是快速自轉的脈沖星 (PSR B0531+21),周期 33 毫秒,見圖三。


        


圖四是脈沖星的示範動畫。大質量星耗盡核能後會立即重力下塌,它的體積急劇收縮,自轉周期也加快至毫秒程度,急劇收縮產生的震波使星體爆炸成超新星,殘留部份 (例如蟹狀星雲內的中子星) 則繼續自轉並且沿磁極方向射出兩道高速粒子噴流,噴流掃過地球方向時就是我們用 X-射線、光學或射電望遠鏡接收到的脈沖。


        圖四
        


從天關客星的爆發年份 (1054 年) 和現時蟹狀星雲的直徑 (最寬 12 光年),我們也可以算出星雲的平均膨脹速度達 1800 km/s,相當於 0.6 % 光速。


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註: 天關客星的史料曾引起天文界的熱烈討論,討論範圍大致有:

史料 / 記事的可信性。
誰先發現客星 (中國、日本、北美土著、西歐、東歐 ? )
客星出現方向 ("守天關" 還是 "出天關東南可數寸",ζ Tauri 還是 β Tauri ?)
客星在天空出現的最早時刻,因為在某段日子裡客星很近太陽或很近東方地平線,不易確認客星。)
客星的光度變化曲線 (是 Supernova Type I 或 Type II ?)
  
參考  A Reinterpretation of Historical References to the Supernova of A. D. 1054
http://www.journals.uchicago.edu/doi/pdf/10.1086/316401
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