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角宿一

此條目介紹的是關於恆星角宿一。關於太空望遠鏡SPICA，請見「SPICA」。關於同名韓國女子組合，請見「SPICA (組合)」。

角（）宿（sau3）一（α Vir / 室女座α /英語：Spica）位於室女座，是全天空第十六亮的恆星，也是室女座最明亮的恆星。北半球的觀測者在春季夜晚，可以在東南方向的天空看到這顆明亮的1等星。想要找到角宿一，觀測者只需要沿着位於大熊座的北斗七星的斗柄和牧夫座的大角連成的曲線方向往下就可以看到它。角宿一是一個聯星系統：角宿一A是一顆藍巨星，屬於仙王座β型變星。角宿一B比角宿一A小，是一顆主序星。角宿一距離地球有260光年之遙[9][10]。

角宿一A/B
角宿一是室女座最明亮的恆星
觀測資料
曆元 J2000
星座 室女座
星官 角（角宿）
赤經 13h 25m 11.5793s[1]
赤緯 −11° 09′ 40.759″[1]
視星等（V） +1.04
特性
光譜分類B1 III-IV/B2 V[2]
U−B 色指數−0.94[3]
B−V 色指數−0.24[3]
變星類型仙王座β變星
旋轉橢球變星
天體測定
徑向速度 (Rv)+1.0[4] km/s
自行 (μ) 赤經：−42.50[1] mas/yr
赤緯：−31.73[1] mas/yr
視差 (π)12.44 ± 0.86[1] mas
距離260 ± 20 ly
(80 ± 6 pc)
絕對星等 (MV)−3.55 (−3.5/−1.5)[5]
軌道[6]
繞行週期 (P)4.0145898 d
偏心率 (e)0.067 ± 0.014
傾斜角 (i)54 ± 6°
近心點 曆元 (T)2440678.09
近心點幅角 (ω)
(secondary)		140 ± 10°
詳細資料
角宿一A
質量10.25 ± 0.68[6] M☉
半徑7.40 ± 0.57[6] R☉
表面重力 (log g)3.7 ± 0.1[5]
亮度12,100[7] L☉
溫度22,400[5] K
自轉速度 (v sin i)199 ± 5[6] km/s
角宿一B
質量6.97 ± 0.4[6] M☉
半徑3.64 ± 0.28[6] R☉
亮度1,500[7] L☉
溫度18,500[7] K
自轉速度 (v sin i)87 ± 6[6] km/s
其他命名
Spica, Azimech, 角宿一, Spica Virginis, Alaraph, Dana, α Virginis, 67 Virginis, HR 5056, BD -10°3672, HD 116658, GCTP 18144, FK5 498, CCDM 13252-1109, SAO 157923, HIP 65474.[8]

觀測史

古希臘天文學家喜帕恰斯根據角宿一的移動發現歲差運動[11]。埃及底比斯一座獻給哈索爾女神的神廟被認為是當時的人們根據角宿一的方位在西元前3200年所建造的，隨着時間流逝，角宿一與神廟的相對位置出現緩慢但明顯的變化[12]。波蘭天文學家尼古拉·哥白尼使用自己製造的工具對角宿一進行大量觀測，主要是為了研究歲差運動[13][14]。因為角宿一是距離太陽最近的大質量聯星系統之一，所以天文學家經常對它進行大量研究[15]。

物理性質

角宿一實際上是一對距離很近，互相環繞公轉的聯星系統，系統內兩顆恆星彼此距離只有0.12天文單位，公轉軌道周期只有4.0145天。因為這兩顆恆星距離非常接近，所以肉眼無法分辨出來。這對聯星的軌道運動變化導致單一恆星的光學頻譜譜線產生都卜勒效應，所以角宿一也是光譜聯星 [6]。1966年至1970年之間，天文學家使用干涉儀觀測角宿一，直接計算它的軌道數據及角距離。天文學家後來認為角距離為(0.90 ± 0.04) × 10−3 角秒,而軌道半長軸略大於(1.54 ± 0.05) × 10−3 角秒[5]。

角宿一A的光譜屬溫度很高的B1 III-IV型，恆星光譜位於巨星及次巨星之間，不再屬於B型主序星 [2]。它的質量超過10倍太陽質量，半徑為太陽的7倍。角宿一A的實際亮度為太陽的12,100倍，也是角宿一B的8倍。角宿一A是將會成為距離太陽最近的II型超新星之一[7]。角宿一A自轉速度很快，赤道自轉速度為每秒199公里 [6]。

角宿一B的光譜型是B2 V型，為一顆主序星 [2]。角宿一B也是仙王座β型變星，亮度變化週期大於0.1738天，與徑向速度變化週期一致，顯示恆星表面正在規律的膨脹與縮小。

這個系統的第二個成員，角宿一B是少數幾顆光譜受到S-S效應（英語：Struve–Sahade effect）影響的恆星之一。這是譜線在軌道運行過程中強度的異常變化，當恆星遠離觀測者時，譜線會變弱[15]。這可能是由主星的強烈恆星風使得遠離中的伴星星光被散射引起的[16]。伴星角宿一B比主星角宿一A小，質量大約是太陽的4倍，半徑是太陽的3.6倍[6]。它的恆星分類是B4-7V，所以它還是一顆主序星 [2]。

角宿一也是旋轉橢球變星，所以視星等會有幾乎難以察覺的0.03等變化[17]。角宿一聯星系統的兩顆恆星自轉速度比公轉速度還快。角宿一是溫度最高的一等星之一，高溫使其同時輻射強度相當高的紫外線，這使得角宿一實際比其外觀上光度更高。

觀測

 
如何在夜空中尋找角宿一

角宿一位於天球南緯11度附近，同時也坐落在接近黃道的位置上，因此有可能被月球和其他行星遮掩，發生行星掩星現象。角宿一最近一次行星掩星現象發生在1783年11月10日，當時金星正好通過角宿一前方[18]。下一次行星掩星現象將發生在2197年9月2日，屆時金星將再度通過角宿一前方。太陽在每年10月16日都會通過角宿一北方2°左右的地區，它的偕日升發生在兩個星期之後，金星會在角宿一偕日升時通過它的前方。金星在2009年11月3日通過角宿一北方3.5°左右的地區[19]。

文化意義

秋季時太陽會經過室女座，這使得角宿一成為秋季作物收穫的象徵星，英文名稱Spica來自於拉丁語中spīca virginis，意為「室女的麥穗」。角宿一在中國天文學中位於角宿。角宿一在印度天文學中，對應於二十七宿中的Chitra。在中世紀天文學中，角宿一被分類為貝赫尼安恆星，象徵祖母綠及鼠尾草。

參考文獻

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Perryman, M. A. C.; Lindegren; Kovalevsky; Hoeg; Bastian; Bernacca; Crézé; Donati; Grenon; et al.. The HIPPARCOS Catalogue. Astronomy & Astrophysics. April 1997, 323: L49–L52. Bibcode:1997A&A...323L..49P. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Schnerr, R. S.; et al.. Magnetic field measurements and wind-line variability of OB-type stars (PDF). Astronomy and Astrophysics. June 2008, 483 (3): 857–867 [2010-04-16]. Bibcode:2008A&A...483..857S. doi:10.1051/0004-6361:20077740.  [永久失效連結]
  3. ^ 3.0 3.1 Pfleiderer, J.; Mayer, U. Near-ultraviolet surface photometry of the southern Milky Way. Astronomical Journal. October 1971, 76: 691. Bibcode:1971AJ.....76..691P. doi:10.1086/111186. 
  4. ^ Wilson, Ralph Elmer. General Catalogue of Stellar Radial Velocities. Washington: Carnegie Institution of Washington. 1953. Bibcode:1953QB901.W495...... 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 Herbison-Evans, D.; Hanbury Brown, R.; Davis, J.; Allen, L. R.; Hanbury Brown; Davis; Allen. A study of alpha Virginis with an intensity interferometer. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 1971, 151: 161−176. Bibcode:1971MNRAS.151..161H. 
  6. ^ 6.00 6.01 6.02 6.03 6.04 6.05 6.06 6.07 6.08 6.09 Harrington, David; Koenigsberger, Gloria; Moreno, Edmundo; Kuhn, Jeffrey. Line-profile Variability from Tidal Flows in Alpha Virginis (Spica). The Astrophysical Journal. October 2009, 704 (1): 813–830. Bibcode:2009ApJ...704..813H. doi:10.1088/0004-637X/704/1/813. 
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 7.3 Kaler, Jim. Spica. Stars. [2010-04-15]. （原始內容存檔於2020-02-01）. 
  8. ^ V* alf Vir -- Variable Star of beta Cep type. SIMBAD. Centre de Données astronomiques de Strasbourg. [2010-04-13]. （原始內容存檔於2017-07-02）. 
  9. ^ http://www.sci-museum.kita.osaka.jp/~kato/8.mus_pla/brights.html[永久失效連結]
  10. ^ 存档副本. [2011-06-09]. （原始內容存檔於2008-12-02）. 
  11. ^ Evans, James. The History and Practice of Ancient Astronomy. Oxford University Press. 1998: 259. ISBN 0-19-509539-1. 
  12. ^ Allen, Richard Hinckley. Star Names and Their Meanings. Kessinger Publishing. 2003: 468. ISBN 0-7661-4028-8. 
  13. ^ Rufus, W. Carl. Copernicus, Polish Astronomer, 1473–1543. Journal of the Royal Astronomical Society of Canada. April 1943, 37 (4): 134. Bibcode:1943JRASC..37..129R. 
  14. ^ Moesgaard, Kristian P. Copernican influence on Tycho Brahe. Jerzy Dobrzycki (編). The reception of Copernicus' heliocentric theory: proceedings of a symposium organized by the Nicolas Copernicus Committee of the International Union of the History and Philosophy of Science. Toruń, Poland: Studia Copernicana, Springer. 1973 [2012-05-30]. ISBN 90-277-0311-6. （原始內容存檔於2020-07-25）. 
  15. ^ 15.0 15.1 Riddle, R. L.; Bagnuolo, W. G.; Gies, D. R.; Bagnuolo; Gies. Spectroscopy of the temporal variations of α Vir. Bulletin of the American Astronomical Society. December 2001, 33: 1312. Bibcode:2001AAS...199.0613R. 
  16. ^ Gies, Douglas R.; Bagnuolo, William G., Jr.; Penny, Laura R.; Bagnuolo. Photospheric Heating in Colliding-Wind Binaries. Astrophysical Journal. April 1997, 479: 408. Bibcode:1997ApJ...479..408G. doi:10.1086/303848. 
  17. ^ Morris, S. L. The ellipsoidal variable stars. Astrophysical Journal, Part 1. August 1985, 295: 143–152. Bibcode:1985ApJ...295..143M. doi:10.1086/163359. 
  18. ^ Earth-Sky Tonight, March 26, 2010. [2012-05-30]. （原始內容存檔於2011-07-07）. 
  19. ^ Breit, Derek C. Diary of Astronomical Phenomena 2010. Poyntsource.com. 2010-03-12 [2010-04-13]. （原始內容存檔於2018-02-01）. 

外部連結

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