南門二
半人馬座α星
南門二,西名為:半人馬座α星,位於天空南方的半人馬座,是一顆三合星系統,是距離太陽最近的恆星系統。綜合視星等為-0.27等(超過第四亮的大角星),絕對星等為4.4等。南門二也作為南十字星座最外圍的指引而聞名,因為南十字星座的位置太過南邊,所以大部分的北半球都看不到。傳聞當年鄭和下西洋,就是用它來指引方向。
南門二是距離太陽最近的恆星系,只有4.37光年(約277,600天文單位)。比鄰星(Proxima Centauri)通常被認為是這個恆星系的成員,距離太陽只有4.24光年。
南門二
半人馬座α星是距離太陽最近的恆星系,只有4.24光年(約277,600天文單位)。比鄰星為一顆紅矮星,距離半人馬座α星A與半人馬座α星B大約是13,000天文單位(約0.211光年)。比鄰星可能以一個50萬年或更久的圓形軌道來公轉,也可能是以雙曲線的軌道來運轉,這有可能導致比鄰星將在幾百萬年後離開這個恆星系。因為比鄰星與半人馬座α星A及半人馬座α星B在宇宙中大約以相同的軌道來運行,就像是一個恆星系統一樣。因此比鄰星被稱為半人馬座α星C。
南門二的視星等為−0.27,它在夜空中比天狼星和老人星暗,並稍比大角星亮。在恆星亮度列表中(不計算太陽),半人馬座α星A是夜空中第四亮的恆星,其視星等為−0.01,稍比大角星(−0.04)暗。而半人馬座α星B的視星等則為1.33,是夜空中第21亮的恆星。
南門二
半人馬座α星A是南門二雙星系統中的主星,稍比太陽大和亮。這顆恆星與太陽一樣,都是黃色的,其恆星光譜分類為G2V。透過確定相互軌道參數,天文學家們得出其質量大於太陽約10-12%,而半徑則大於太陽約20-25%。其恆星自轉速度為2.7±0.7km·s,自轉周期為22.5天,比太陽的自轉周期(25.2天)短3天。
南門二
半人馬座α星C,又稱比鄰星,是半人馬座α三合星的第三顆恆星。這顆主序星是紅色的,其恆星光譜分類為M5Ve,代表它是一顆小型主序星。其B−V色指數為+1.9,而質量則為0.122太陽質量,(128木星質量。)
南門二位於半人馬座A/M83星系集團的兩個子集團中的一個的中心位置,是一個鄰近的星系集團。M83(南風車星系)在另一個集團的中心,有時這兩個集團會被視為一個集團,有時又會被視為兩個集團。然而,環繞著南門二的星系和環繞著M83實際上是非常接近的,且這兩個集團之間有著相互的運動。
從南門二的附近來觀測宇宙,將會看到許多地球上的觀測者所看到的天體,大部份的星座幾乎也沒有變化,例如獵戶座與大熊座等。但是半人馬座最明亮的一顆星將會消失,而太陽則會成為仙后座中一顆視星等為0.48等的恆星。大體來說,仙后座的外形將會從\/\/變成/\/\/,太陽將會在仙后座ε的尾端。
從南門二觀測到的太陽附近的明亮恆星,例如天狼星與南河三會出現在一個差異很大的位置上。天狼星會成為獵戶座的一部份,出現在距離參宿四2度的位置上,而且稍微比地球上觀測到的還要黯淡(-1.2等)。而北落師門與織女星雖然相距甚遠,都會被取代。比鄰星將會成為一顆不顯眼的4.5等星,考慮到它距離半人馬座α星A及半人馬座α星B只有1/4光年,這顯示出比鄰星是如此的黯淡。
如果有一顆行星環繞半人馬座α星A或半人馬座α星B,在這顆行星上,它們將會是非常明亮的雙星。舉例來說,如果距離半人馬座α星A1.25天文單位的位置有一顆類似地球的行星的話(公轉周期為1.34年),半人馬座α星A的亮度對於行星而言與太陽相似,而半人馬座α星B則將會變暗5.7等至8.6等,但仍然會達到-21.0等至-18.2等,雖然比半人馬座α星A黯淡190至2700倍,但仍然比滿月明亮170至2300倍。相反的,如果距離半人馬座α星B0.71天文單位的位置有一顆類似地球的行星的話(公轉周期為0.63年),半人馬座α星B的亮度對於行星而言與太陽相似,而半人馬座α星A則將會變暗4.6等至7.3等,但仍然會達到-22.1等至-19.4等,雖然比半人馬座α星B黯淡70至840倍,但仍然比滿月明亮520至6300倍。對於環繞其中一顆恆星的行星而言,第二顆太陽不至於對於氣候或光合作用(約等於土星與太陽之間的距離)產生不良的影響。不過這意味著,大約有半年,夜空不是漆黑一片,而是深藍色的,人們可以四處行走甚至可以不用人工照明來閱讀。
已知擁有行星的雙星系統例如少衛增八,而且太陽系的氣體巨行星周圍都擁有衛星系統的存在,顯示在這兩顆恆星周圍並不是不可能擁有類似地球的行星。許多行星獵人小組無法憑著視向速度在這個系統來發現任何巨型行星或棕矮星,如果它們存在的話將會撕裂任何位在或靠近適居區的類地行星。
在中國二十八宿系統中,南門二是角宿的一部分,“南門”一名初見於《史記》,被認為是南天門(代表庫樓的南門)。傳聞當年鄭和下西洋,就是用它來指引方向。
南門二系統也被稱為 Rigil Kentaurus,通常縮寫成 Rigil Kent,是從阿拉伯文“رجل القنطورس”(Rijl al Kentaurus)演變來的,意為“半人馬的腳”。不過根據拜耳命名法南門二更常被稱為Centauri Alpha。
南門二的另外一個名稱是Toliman,這個名稱可能是從希伯來語或阿拉伯文的“الظلمان”(Al-Thalimain,意為鴕鳥)演變來的。南門二有時也被稱為 Bungula,可能是從拉丁文的ungula(意為“蹄”)轉變而來的。
半人馬座α星Bb
比鄰星b
比鄰星周圍的塵埃帶
2017年11月3日,一個來自西班牙安達盧西亞天體物理研究所的天文學家團隊使用ALMA射電望遠鏡陣列檢測到比鄰星的周圍存在著三道塵埃帶,這些塵埃帶的存在可能在暗示著比鄰星周圍存在著一個多行星系統。
● 古中國
南門二赤緯較低,不易被觀測到,但中國古代也對其進行了觀測。《史記·天官書》中記載:“其南北兩大星,曰南門。”唐代張守節的《史記正義》注曰:“南門二星,在庫樓南,天之外門。占:明則氐、羌貢;暗則諸夷叛;客星守之,外兵且至也。”後來的正史也多次轉錄。相傳鄭和下西洋時,在圖上也記載了南門星官,作為其航海的指引星。
● 古代西方
早在公元二世紀,托勒密就在他的星表上記載了南門二,還記載了它的黃道坐標。他記載的黃緯是-44°10′還是-41°10′仍有爭議(其J2000紀元的黃緯是-43.5°,由於歲差的影響,這個數值相比托勒密的時期已經有所減少)。在那個時代埃及亞歷山大港還能夠觀測到南門二,但是同樣由於歲差,現代在同樣的地點已經不能做到了。英國探險家羅伯特·休斯(Robert Hues)在其1592年的著作《地球儀》(Tractatus de Globis)中也記載了南門二,並提醒歐洲的天文學家注意。1689年12月,讓·理查德(Jean Richaud)在普杜切里(Puducherry)觀測一顆經過的彗星時,發現了南門二A和B的雙星性質。南門二A和B是繼天狼星后被發現的第二個雙星系統。
● 近現代
南門二A和B較大的自行是由曼努埃爾·約翰·約翰遜(Manuel John Johnson)在聖赫勒拿島觀測時發現的,他把這個發現告訴了好望角皇家天文台的托馬斯·亨德森(Thomas Henderson)。後來,亨德森根據1832年4月至1833年5月間對南門二AB系統的許多精確位置觀測,確定了它們的的視差。然而,他隱瞞了自己的研究結果,因為他覺得這些結果太大,懷疑它不真實。在1839年,弗里德里希·威廉·貝塞爾(Friedrich Wilhelm Bessel)公布了他自己於1838年精確測定的天鵝座61的視差,因而南門二有時被認為是第二顆被測量視差的恆星,因為亨德森的研究一開始並沒有得到充分的認可。到1926年,威廉·斯蒂芬·芬森(William Stephen Finsen)計算出了南門二A、B系統軌道元素的近似值,與現代普遍接受的值非常接近。
1915年,Robert T. A. Innes在一次對自行的調查中,通過對比不同時間的閃光照相照片發現了南門二C(即比鄰星)。這些照片顯示比鄰星的大自行和視差在尺寸和方向上都與南門二A、B類似,這表明比鄰星應該也是那個系統的一部分,並且進一步的分析可以發現,比鄰星距離太陽更近。
根據星震分析、色球層活動分析和陀螺年代學研究,南門二A、B系統的的年齡與太陽相似,或是比太陽更年長一些。其中,嚴格的星震分析不同的團隊得出了至少五種不同的結論,估計年齡從4.85±0.5×10年至6.52±0.3×10年不等。根據色球活動分析(鈣H&K發射)得出的結論是4.4±2.1×10年,而陀螺年代學的結論是5.0±0.34.4±2.1×10年。結合恆星演化理論由其質量和光譜推算,南門二A、B的年齡都比太陽稍老50~60億年。
從軌道參數推測,南門二A、B的總質量約為兩倍太陽質量,A星和B星的質量分別為1.09倍和0.92倍太陽質量。比鄰星的質量則非常小,僅有太陽的0.1221倍太陽質量。南門二A的半徑為1.2234±0.0053倍太陽質量,南門二B為0.8632±0.0037,與太陽相近,而比鄰星的半徑則是0.1542±0.0045倍太陽質量,要小得多。