毕宿五,又称金牛座α星(Alpha Tauri,缩写为α Tau),是全天第14亮星,平均
视星等0.85等(
不规则变星,变化于0.75-0.95等之间),
绝对星等-0.64等,其光谱与光度分类属于K5 III型,呈橙色,
表面温度3900
开尔文。距离地球65光年。
恒星名称
毕宿五的西方传统名称Aldebaran,源自
阿拉伯语的al Dabarān,意思是“追随者”,因为它总是追随在
昴星团之后出现。在2016年,
国际天文学联合会Aldebaran
毕宿五是
金牛座中最亮的恒星,拜耳名称是金牛座α(α Tauri);佛氏名称依据赤经位置排序,命名大约
视星等7等以上的恒星,其名称是金牛座87。在
亮星星表的编号是HR 1457,HD星表中的是HD 29139,
依巴谷星表中的是HIP 21421;这些名称大多只出现于科学出版品上。
它也出现于
变星总表上,被列为一颗
变星。但它只使用拜耳名称标示,没有专属的变星名称。
毕宿五和邻近的几颗恒星也一并登录在双星目录中。例如,华盛顿双星目录的WDS 04359+1631,和艾肯双星目录的ADS 3321。它也收录在
威廉·赫歇尔的双星目录 H IV 66,以及史都华双星目录Σ II 2,以及在
伯纳姆双星总表列出的14等伴星β 550。
观测历史
在公元509年3月11日,在
希腊雅典观察到
月球掩蔽毕宿五。英国天文学家
爱德蒙·哈雷研究了此一事件的时间,并在1718年得出结论:毕宿五自那段时间之后,一定改变了位置,向北方移动了几分的弧度。这以及观察其它的恒星,
天狼星和大角星的位置变化,导致自行的发现。据观察,在过去的2000年,毕宿五的位置发生7′的变化,这相当于满月直径的四分之一。由于
岁差,5000年前的
春分点邻近毕宿五。
1497年3月9日,
哥白尼和玛利亚一起进行了一次著名的观测。那天晚上,夜色清朗,繁星闪烁,一弯新月浮游太空。他们站在圣约瑟夫教堂的塔楼上,观测“金牛座”的亮星“毕宿五”,看它怎样被逐渐移近的
娥眉月所掩没。当“毕宿五”和月亮相接而还有一些缝隙的时候,“毕宿五”很快就隐没起来了。他们精确地测定了“毕宿五”隐没的时间,计算出确凿不移的数据,证明那一些缝隙都是月亮亏食的部分,“毕宿五”是被月亮本身的阴影所掩没的,月球的体积并没有缩小。就这样,哥白尼把
托勒密的
地心说打开了一个缺口。
英国天文学家
威廉·赫歇尔。这颗伴星在1888年被伯纳姆证明是一对亲密的
双星自行运动的测量显示,赫歇尔的伴星与毕宿五有分岐,它们之间没有物理上的关联。然而,伯纳姆发现的伴星其自行运动与毕宿五几乎完全相同,这表明两者形成了一个宽松的联星系统。
1864年,
威廉·哈金斯在英国图尔斯山的私人
天文台对毕宿五进行第一次的光谱研究。在光谱中,他分辨出包括铁、钠、钙和镁等9种元素的谱线。在1886年,
哈佛大学天文台的爱德华·
皮克林使用
照相干版在毕宿五的光谱中捕捉到50条
吸收线。这成为1890年出版的
亨利·德雷珀星表的一部分。到1887年,摄影技术已经改进,可以从光谱中的
多普勒位移量测恒星的
径向速度。通过这种方法,
波茨坦天文台的赫尔曼·卡尔·
沃格尔和他的助手朱利乌斯·舍纳进行测量,估计出毕宿五的
退行速度是48 km/s。
1921年,
威尔逊山天文台使用连接在虎克望远镜的
干涉仪,以测量其
角直径,但这次的测量没有解决这个问题。
毕宿五有广泛的观测历史,因此它被选入
盖亚任务33颗用来校准与衍生恒星参数的基准恒星名单中。它以前也被用来校准哈勃
太空望远镜上的仪器。
观测方法
毕宿五是在夜空中最容易找到的恒星之一,很大原因是因为它的亮度。跟随着
猎户座腰带的三颗星,在与天狼星相反的方向上遇到的第一颗亮星,就是毕宿五。
毕宿五只是在地球与
毕星团的视线方向上,所以看似
疏散星团毕星团的成员,并且是星团中最亮的恒星。但实际上,毕星团的距离大约在150光年,比毕宿五的65光年远了许多。
毕宿五位于
黄道带内,在
黄道面南方5.47度。因此,可以被月球遮蔽。当月球的
升交点接近
秋分点时,就会发生这种
掩星事件。从2015年1月29日至2018年9月3日,总共发生了49次月掩毕宿五的天象。每个事件都只有
北半球或靠近赤道的地点可以看见,
澳大利亚或
南非地区因为位置太偏南方,与黄道太远而不能看见毕宿五被月球遮蔽。在1978年9月22日的月掩毕宿五事件中,对毕宿五的直径进行了相当准确的测量。
物理特征
毕宿五的光谱类型为K5+Ⅲ,显示它是一颗巨星,在耗尽了核心的氢之后,从
赫罗图的
主序星演变过来。恒星中心坍缩成为
简并态的氦,并且点燃了核心外壳的氢,使当前的毕宿五在
红巨星分支(RGB)上。
毕宿五的
光球有效温度是3,900 K,表面的重力是1.59 cgs;比地球的重力低25倍,比太阳低700倍,但是一颗典型巨星的特征。它的金属量比太阳低30%。
依巴谷卫星和其它来源,以及对毕宿五
周围环境的测量得出其与地球的距离为65.3光年(20.0
秒差距)。
星震学的测量已经确定它的
质量比太阳大16%左右,然而由于半径的扩大,它的亮度是
太阳光度的439倍。毕宿五的
角直径已经
被测量许多次,做为盖亚基准校准的一部分,采用的值是20.58±0.03 mas。毕宿五的直径约为6280万公里,是太阳直径的45.1倍。
慢不规则变星。
变星总表显示它的光度在
视星等0.75至0.95等之间变化。现代的研究显示振幅较小,有时几乎毫无变化。依巴谷卫星的
光度测量显示振幅仅有0.02等,可能的周期约为18天。密集的地基光度测量显示变化高达0.03等,并且周期可能是91天。对较长时间的观测分析发现,
总振幅可能仍小于0.1等,并且这总变化被认为是不规则的。
光球显示有大量的碳、氧和氮,这表明这颗巨星已经经历了第一次的上翻阶段——这是恒星演化为
红巨星的正常步骤,在此期间,来自恒星深处的物质通过对流被带到表面。由于自转缓慢,毕宿五缺乏生成
日冕所需要的发电机,因此不是
硬X射线发射的来源。然而,由于表面附近的对流湍流,
低层大气中可能仍然能存在
小尺度的磁场。测量得到的毕宿五
磁场强度为0.22高斯。尽管在
恒星光谱中检测到
紫外线的发射,从该区域产生的
软X射线都可能因为
色球而减弱。毕宿五正在以30 km s−1的速度,(1–1.6) × 10−11 M⊙ yr−1(大约每30,000年一个
地球质量)的速率失去质量。这种恒
星风可能是由低层大气中的微弱磁场产生。
在毕宿五的
色球层之上,还有一个扩展的分子外层大气(MOLsphere),那里的温度足够低,可以形成气体分子。这个区域大约在恒星半径的2.5倍之处,温度约为1,500 K。光谱显示
一氧化碳、水和氧化钛的谱线。在MOLsphere之外,恒星风继续向外吹送,直到抵达
终端震波边界,与热的、电离
星际物质交界,形成一个以毕宿五为中心,半径大约1,000
天文单位的
星风泡,而成为由毕宿五主导的一个
本地泡。
行星系统
1993年对毕宿五、
大角星和
北河三的
径向速度测量显示,毕宿五有
长周期的镜像速度振荡,这可以解释为次
伴星。对毕宿五的
轨道测量,意味着在距离2.0
AU(300 G米)且
离心率不大的轨道上,有一颗质量最少是11.4倍
木星质量的伴星,以643天的
轨道周期运转。然而,被观测的三颗恒星都表现出类似的振荡,产生类似质量的伴星。因此作者得出结论,认为这种变化可能是恒星固有的,而不是伴星的引力造成的。
在2015年,一项研究表明行星和恒星的活动都有长期稳定的证据。
星震学分析对行星拟合的
残差确定,毕宿五具有最低质量是5.8±0.7倍木星质量的行星。
(参考文献:)
航天信息
美国国家
航空航天局的无人
太空船先驱者10号,离开
太阳系后朝着金牛座方向前进,如无意外,这艘太空船将在200万年后接近毕宿五。