北斗七星(Big Dipper)是北边天空中最有名的星象之一(most well-known configuration of stars in the northern celestial sky),同时也是许多人最开始学着认识的星象。北斗七星不仅仅是一个星群,更确切地说,它是一个由七颗最亮的星星所组成的星座(an asterism consisting of seven of the brightest stars of the constellation)——大熊星座(Ursa Major)。其中三颗星星组成北斗七星的“手柄”部分,另外四颗星星组成“勺”部分。他们象征着大熊星座的尾巴和后躯(hindquarters)。虽然北斗七星在不同文化背景中有不同的命名,但它在哪都十分有名:在英格兰它叫做Plough;在欧洲它叫做Great Wagon;在荷兰它叫做Saucepan;在印度它以七名古代圣贤(ancient holy sages)的名字命名,叫做Saptarishi。

北斗七星的位置靠近北极(near the north celestial pole),几乎与北极星的位置重叠,这意味着它在夜晚时也不会沉到地平线下(sink below the horizon)。此外,与北斗七星相对应的南半球星象叫做南十字星座(Southern Cross)。

虽然在北纬全年都可以观测(visible all year in northern latitudes)到北斗七星,但它在天空中的位置是不断变化的,比如“春起秋落” (spring up and fall down)。春季时北斗七星在天空东北部高高挂起(rises higher in the northeast part of the sky),但在秋季它却会沉入天空的西北部。

为了能够清楚地看到北斗七星,观测地最好在北纬25度附近。

北斗七星的方向还会根据季节的变化在北天极逆时针旋转(change as it rotates counterclockwise around the north celestial pole from season to season)。春季时它是以上下颠倒(upside down)的形式呈现,夏季时它的“手柄”高高挂起,秋季时它正面朝上(right side up)靠近北极,而冬季时它的“勺子”又挂了起来。

北斗七星的指南作用(BIG DIPPER AS A GUIDE)

因为北斗七星拥有高辨识度,因此它在航海历史上起到至关重要的作用(play a key role in navigational history)。几个世纪以来,人们通过北斗七星可以轻松地确定北极星的位置,从而帮助他们引领航向。想要找到北极星,你必须得把假象线(an imaginary line)从“勺子”前侧最下面的一颗星“天璇” (Merak)(离“手柄”部分最远的一颗)延伸到“勺子”前侧最上面的一颗星“天枢” (Dubhe),据这两颗星五倍距离的地方有一颗中等亮度的星星便是北极星。北极星位于小北斗七星(Little Dipper)的“手柄”处,是整个星座中最亮的一颗星。“天璇”和“天枢”被称为指极星(pointers),因为它们一直指向北极星的方向。

把北斗七星作为起始点(a starting point)还可以帮助你在夜空中定位其它的星星和星座。

根据民间传说,北斗七星曾帮助内战前夕逃亡的奴隶们(fugitive slaves)找到从美国南部通往北边俄亥俄河与自由的道路。这一点也体现在美国民歌(folklore)“跟着酒葫芦走” (Follow the Drinking Gourd)上。

北斗七星中的恒星

北斗七星中的七颗主要的星星也是大熊星座中最亮的几颗星,它们是“摇光”,“开阳”,“玉衡”,“天权”,“天玑”,“天枢”和“天璇” (Alkaid, Mizar, Alioth, Megrez, Phecda, Dubhe,and Merak)。其中“摇光”, “开阳”和“玉衡”位于“手柄”的部位,而“天玑”,“天枢”和“天璇”则位于“勺子”的部位。北斗七星中最亮的星星是“玉衡”,它位于“手柄”最顶端,靠近“勺子”处。同时“玉衡”也是大熊星座中最亮的一颗星,是天空中第三十一课最亮的星星。

北斗七星中的五颗星 “开阳”, “天璇”, “玉衡”, “天权”和“天玑”被认为是来自同一个气体和尘埃组成的星系云(a single cloud of gas and dust),它们组成家族恒星,在空间中共同移动(move together in space)。它们被称为大熊星座的移动星群(Moving Group),或285星团。北斗七星中的另外两颗星“摇光”和“天枢”则独立于五颗恒星,各自在空间中移动。

此外,北斗七星中还有最著名的双星(double stars)之一,其中“开阳”和另一颗微弱的辅星(fainter companion)组成双星,它们并称为“骑马人与马”。 1650年人们通过望远镜发现了“开阳”,它是双星中最早被发现的一颗。通过光谱分析发现,两颗恒星在重力下紧密地联系在一起,呈现出双子星(a binary star)的形式。这意味着我们裸眼看到的北斗七星中这两颗星是并排的(side by side),只是辅星比较暗所以看不清,因此只呈现出六颗星的样子。

恒星的距离(DISTANCES TO THE STARS)

虽然从地球上我们可以观测到一个呈现平面(on a flat plane)的北斗七星,但事实上每颗恒星都与地球有不同的距离,呈现出一种三维立体(in three dimensions)的结构。大熊星座移动星群中的五颗星“开阳”,“天璇”,“玉衡”,“天权”和“天玑”与地球约有80光年(light years)的距离,它们之间只相差几光年,差距最大的“开阳”有78光年的距离,而“天玑”则有84光年的距离。另外两颗恒星相对来说更远一些,“摇光”距地球有101光年,而“天枢”则有124光年的距离。

因为位于“手柄”末端的“摇光”和“勺子”外侧边缘部分的“天枢”有各自的移动方向,九千年后的北斗七星将看起来与现在有明显的区别(look noticeably different)。北斗七星变化的时间之所以久远是因为行星都比较遥远,而且它们在宇宙中心(around the center of the galaxy)旋转的速度也很慢,因此在人类短暂的寿命(an average human lifespan)中看起来就像是一成不变。虽说如此,天文现象确实在改变着。九万年前我们原始祖先(ancient ancestors)所看到的北斗七星与我们如今看到的模样肯定大有不同,如果九千年后我们的后代(descendants)仍存在的话,那么他们看到的也会跟我们不一样。

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