主题：【原创】恒星野史 -- 北河

寒聚灼灼之华，夜有耿耿之明。名尊双子， 位列三星。汲东井而调顺，镇北河则晏清。卡斯托奋气，扣银鞍兮纵白马；波力士逞勇，拔金剑而挥赤缨。其六合也，表地数之瑞；其孤照者，掩天狼之睛。四鬼侧侍，五侯环迎。独耀于列宿，共芒于群星。

—— 摘引拙作，权为题记。

【概况介绍】

有这样两颗恒星，亿万年来，于星空中相依相守，金银两色的光芒交相辉映。这金银双星，因为距离黄道和银河都非常近，地位显赫，又能够为世界上绝大多数地区的人类所观测到，所以很早就出现在世界各地的各种神话传说和星占图谶中。

即便刨出所有的神话与主观色彩，关于这两颗恒星的几个事实是谁也不能否认的：相距极近，亮度相当，且色彩对比明显。也就不难想象，几乎所有看过一眼的人，都很难把这两颗星割裂开来。因为相隔不过三指，诸如牛郎织女之类的痴男怨女的哀婉，便与这两颗星星无缘。因为亮度相当，便很难把它们的地位分出主从。故而，这两颗星不是情人，不是夫妻，不是君臣，更不是母子。在世界各地几乎所有的文化中，它们都是靠一种人世间的一种纯粹的超乎友谊的亲密无间血脉交流的纽带联系在一起的彼此脉脉平视的一对——孪生兄弟。

现代天文学的发展，将这对兄弟拉到科学的视野之下。我们将看到，它们之间，并不存在着真实的物理联系。然而，它们的距离，并没有到那种天人永隔的境地。这两颗星，分别距离我们有33.7和51.6光年，都属于太阳系1～2秒差距之内的“中层”邻居。这对兄弟在真实空间内的距离，不过是区区十八光年，茫茫宇宙中的咫尺之遥。也许，上帝也不希望，太过无情的割裂人世间倍受尊崇的骨肉之情。

图一 北河双星及邻近恒星

【星空文化】

在中华的星空体系中，这两颗星被描绘成镇守银河北方渡口的两员武将，唤作“北河戍”。一人金盔铜甲，一人白马长枪，有如秦叔宝与罗公然，兄弟交心，背向滔滔河水，耀武扬威。究其名，曰“北河二”，曰“北河三”。

从东到西，从埃及到腓尼基，世界各地的传说中，或为一同破土而出的麦芽，或为相携跪乳的羔羊，这两颗星象征的从来都是血脉相连的同胞。在罗马神话中，也毫无例外的，这两颗星指代的是Romulus和Remus，后来成为罗马人始祖的孪生兄弟。夜空中的这两颗星，也就成了罗马人的胜利之神。

图二 古罗马金币上的双子兄弟

在古希腊的神话中，这两颗星代表的也是一对孪生兄弟。以这对兄弟为核心，建立起了赫赫有名的黄道十二宫之一的“双子座”，也就是夏至点所在的星座。这两颗星，就是主神宙斯化身为天鹅引诱斯巴达王妃丽达所生的一卵孵化出的兄弟Kastor和Polydeuces，名字翻译过来，就是“优等生”和“甜心”。而这对兄弟的罗马名字，Castor和Pollux，就成了这两颗恒星的官方名称。这对兄弟里，Pollux继承了宙斯的不朽神性，而Castor继承的还是廷达瑞斯国王的人类基因。

这对兄弟的人生历程也是非常丰富多彩的。他们从小就跟随人马喀戎学艺。Castor擅长击剑和马术，Pollux则精通射箭及格斗技巧。如果放在现在的奥林匹克运动会上，恐怕这两兄弟将狂揽几十枚金牌。他们生性喜欢冒险。当海伦被绑架的时候，两兄弟奋勇从忒修斯手里把妹妹夺了回来。当有巨大野猪破坏农业的时候，两兄弟也成了猎兽的功臣。当然，他们最传奇的经历，该算加入了伊阿宋王子的英雄战队，驾“阿尔戈”号巡洋舰远征的逸事。当海上遇到风暴的时候，这对兄弟立即携手展示了他们平定暴风的力量，令航船安全到达。从此，双子兄弟被希腊人奉为航海的守护神。

图三 欧洲名画描绘双子兄弟劫掠女祭司

后来，这对兄弟劫掠并娶了女祭司喜莱芮和菲比，并因此和另一对兄弟，伊达斯和林扣斯结仇。在双方的武装冲突中，Castor被杀。Pollux虽然复仇成功，但仍然痛不欲生。他向宙斯请求，愿与哥哥同生共死。宙斯被诚挚的兄弟情感动，准许兄弟二人共享一半的人性和一半的神性。兄弟两个半年生，半年回归冥府，永世相携。不信？那就抬头看天。炎热的夏季，两兄弟在地府，隐而不见。而到了冬天，双子星重又闪烁在天际！

【恒星物理】

北河二（Castor，Alpha Geminorum）：

光度达到太阳的52倍。星等1.58，亮度全天排名第21。这个亮度处于一等星和二等星的交界处，可以说是最亮的二等星。

粗看起来，这是一颗典型的白色恒星。然而在望远镜中，它被分解为相距仅有数角秒的双星（一个1.9等，另一个2.9等），使其成为最早被认识到的物理双星。这两颗子星，围绕着椭圆形的轨道，做周期是467年的环绕运动。随后不久，在1角分远处，这对双星的又一个大约9等的伴星被发现。这颗昏暗的红矮星伴星，距离核心的双星有1000倍地球到太阳的距离，环绕主星一周需万年之久。

图四 X光波段观测到的北河二系统

可能您要下结论了，说北河二是一个三合星系统。然而且慢。随着近代分光光谱学的发展，人们发现，这三颗子星，竟然每一个都是双星！这种双星体系的成因，大约可以追溯到恒星形成初期，原始星云在高速旋转下发生分裂，本来该形成一颗恒星的物质形成了两颗几乎相同的“孪生”恒星。这样，北河二可说是由六颗主序星形成的聚合系统。这六颗星的基本资料如下：

Aa：光谱型A1V，质量是太阳的2.15倍，直径是太阳的2.3倍，光度是太阳的17或者34倍。

Ab：质量是太阳的1.4至1.6倍，直径和光度则比太阳小。

二者环绕周期9.21天，轨道是高偏心率椭圆，半长轴距离仅相当于水星到太阳距离的十分之一。

Ba：光谱型 A2-5 Vm，质量是太阳的1.7倍，直径是太阳的1.6倍，光度是太阳的14倍，

Bb：质量是太阳的1.4至1.6倍，直径和光度则比太阳小。

二者相距更近，仅0.03天文单位，轨道近圆形，环绕周期仅3天。

Ca：光谱型M0.5 Ve，质量是太阳的0.62倍，直径是太阳的0.76倍，光度是太阳的2.6%。

Cb：光谱型M0.5 Ve，质量是太阳的0.57倍，直径是太阳的0.68倍，光度是太阳的2.6%。

二者仅仅相离两个太阳那么大，轨道圆形，只需19.5小时就环绕彼此一周。

图五 北河二系统近距离景象（艺术想象图）

北河二是一个著名移动星群的成员之一。这个星群都是比较年轻的亮白色恒星，大约形成于两三亿年前。不过，因为这个星群距离我们非常近，所以，它的成员在今天看来，已经比较分散了。比较著名的成员包括织女星，北落师门，氐宿一等等。当然，北河二是其中相当耀眼的一个，这个星群也以它来命名。

北河三（Pollux，Beta Geminorum）：

光度是太阳的46倍。星等1.14，在全天亮星表上占据第17名的位置。

多年的观测表明，北河三是一个单星。曾经有不少于6个恒星被怀疑为其伴星，最后证明仅仅是光学上在同一视线方向而已。

图六 明亮的北河三

它的光谱型是K0 IIIb。这就意味着，与年轻的北河二不同，北河三已经是垂垂暮年，成为一颗典型的发出橙色光辉的红巨星。它的质量是太阳的1.7倍，相差不多，所以现在的北河三，很可能就是多年以后太阳的样子。通过直接测量表面张角得知，它的直径也仅仅是太阳的8.8倍，在红巨星中应该算是“小个子”了。比如，另一颗较近的红巨星，毕宿五，肚子里能装下60多个北河三。

图七 红巨星内部把氦聚合为碳和氧

北河三的星冕，被观测到，这是这颗恒星对人类的巨大贡献之一。关于这颗恒星，另一个消息更加令人振奋。2006年，北河三的一颗行星的存在被确证。这使得它成为目前已知的最为明亮的拥有行星环绕的恒星。这颗行星拥有2.3倍木星质量，在近圆形的轨道上绕北河三以1.6年为周期运动。因为它距离主星仅仅1.64天文单位，略大于火星和太阳的距离，所以是典型的“热木星”类型的行星。如果各位有幸登临这颗行星，将看到一个6倍大的红太阳，供给着比我们地球多16倍的光和热，当然，那就是北河三。