古今觀星接力賽

葉飛

公元1054 年7 月4 日，這是宋朝第四個(gè)皇帝宋仁宗趙禎統(tǒng)治的時(shí)期。在這個(gè)盛夏的寅時(shí)（凌晨三到五點(diǎn)），夜晚即將結(jié)束，還有一個(gè)小時(shí)天就要亮了，身為大宋司天監(jiān)（掌管觀星與歷法等天文事務(wù)的官員）的楊惟德正準(zhǔn)備結(jié)束這一整晚的觀測(cè)任務(wù)，他帶著些許倦意再次登上高聳的觀星臺(tái)，極目眺望著遠(yuǎn)處微微泛白的天空。

現(xiàn)在正值農(nóng)歷五月，月亮漸漸落下，太陽(yáng)即將升起，微亮的天空中還點(diǎn)綴著點(diǎn)點(diǎn)星光。忽然，有一顆光芒四射、顏色赤白的亮星出現(xiàn)于東方地平線上。這顆星散發(fā)出的光芒是如此強(qiáng)烈，完全蓋過(guò)了殘?jiān)拢阋耘c滿月的亮度相媲美。一開(kāi)始，楊惟德認(rèn)為這顆星是金星，因?yàn)樗念伾⑽恢煤土炼?，都很符合剛出東方的啟明星的情況。但他又猛然想起，這個(gè)時(shí)間的金星是作為長(zhǎng)庚星（在中國(guó)古代，長(zhǎng)庚星和啟明星都是金星的別稱）存在的，也就是應(yīng)該在傍晚時(shí)分才會(huì)出現(xiàn)。楊惟德很快意識(shí)到，這顆星肯定不是啟明星，它的出現(xiàn)非同尋常！

來(lái)地球做客的“客星”

楊惟德很快想到了之前的司天監(jiān)于大宋景德三年（1006 年）發(fā)現(xiàn)的一顆亮星——周伯星。根據(jù)《宋史· 天文志》的記載：“周伯星見(jiàn)，出氐南，騎官西一度，狀如半月，有芒角，煌煌然可以鑒物。”這顆星的形狀如同半月，亮度很高，即使在夜晚也能讓人看清一切事物。景德年間的司天監(jiān)所記錄的這個(gè)天象，跟當(dāng)下楊惟德看到的這顆星非常相似，楊惟德?lián)藬喽ù藭r(shí)出現(xiàn)在他眼前的這顆亮星應(yīng)該是客星。

在中國(guó)古代，客星是一個(gè)神秘的天象。唐代天文學(xué)家李淳風(fēng)在《觀象玩占》中提到：“客星，非常之星。其出也，無(wú)恒時(shí)；其居也，無(wú)定所。忽見(jiàn)忽沒(méi)，或行或止，不可推算，寓于星辰之間如客，故謂之客星?！痹诠湃丝磥?lái)，夜空中突然出現(xiàn)一顆沒(méi)見(jiàn)過(guò)的亮星，這顆星在天空中待了一段時(shí)間，然后又從人們的視野中消失，它就像是來(lái)天空做客的客人，故稱之為客星。這其實(shí)是對(duì)天空中新出現(xiàn)的星星的一個(gè)統(tǒng)稱，中國(guó)古代天文學(xué)家將出現(xiàn)在天空中的新星、超新星等都稱作客星。

《宋史·天文志》對(duì)周伯星的描述

《明史·天文志》對(duì)客星的描述

敦煌星圖是在敦煌經(jīng)卷中發(fā)現(xiàn)的一幅古星圖，約繪制于唐中宗時(shí)期，現(xiàn)藏于大英博物館

為了確保這顆星不是與此現(xiàn)象非常相似的彗星，楊惟德又連續(xù)在觀星臺(tái)觀測(cè)了好幾晚。他發(fā)現(xiàn)這顆星散發(fā)著耀眼的光芒，它的發(fā)光點(diǎn)始終在同一個(gè)位置。楊惟德確信這是一顆百年罕見(jiàn)的客星，于是趕緊呈報(bào)朝廷，陳述此次客星的征兆。“伏睹客星出現(xiàn)，其星上微有光彩，黃色，謹(jǐn)案《黃帝掌握占》云：客星不犯畢，明盛者，主國(guó)有大賢。乞付史館，容百官稱賀。詔送史館?！彼粝铝诉@樣的觀測(cè)記錄。這顆新星便是有名的宋代“天關(guān)客星”，它的位置非常接近敦煌星圖上的天關(guān)星。在中國(guó)天人合一的傳統(tǒng)思想中，天關(guān)星是天上重要的關(guān)卡，是天體進(jìn)出的門(mén)戶，位置十分重要，因此古人十分重視對(duì)它的觀測(cè)。雖然有時(shí)古人會(huì)將一些客星視作不祥的妖星，但“天關(guān)客星”在宋人的眼里，是國(guó)家將有賢人出世的吉兆，為此百官紛紛向皇帝賀喜，宋仁宗還下詔將其載入史冊(cè)。

正是因?yàn)樗稳藢?duì)“天關(guān)客星”的重視，使得關(guān)于這顆客星的詳實(shí)記錄非常多。1054 年至1056 年，在宋朝都城開(kāi)封的觀象臺(tái)上，一直有人關(guān)注著這顆客星。在它即將消失時(shí)，楊惟德再次記錄下這件至關(guān)重要的事——“嘉祐元年（1056 年）三月，司天監(jiān)言：客星沒(méi)，客去之兆也。初，至和元年（1054 年）五月，晨出東方，守天關(guān)，晝見(jiàn)如太白，芒角四出，色赤白，凡見(jiàn)二十三日?！边@些觀測(cè)記錄先后在《宋史· 仁宗本紀(jì)》《宋史· 天文志》《宋會(huì)要輯稿》等文獻(xiàn)中被轉(zhuǎn)錄下來(lái)，流傳后世。還有其他古代文獻(xiàn)資料也證實(shí)了“天關(guān)客星”出現(xiàn)這一事件，例如馬端臨于1317 年編撰的《文獻(xiàn)通考· 象緯考》中就有記載：“至和元年五月己丑（1054 年7 月4 日），客星出天關(guān)東南，可數(shù)寸（約0.5度），歲馀（yú）消沒(méi)?！惫湃藢?duì)宋代“天關(guān)客星”的記錄經(jīng)過(guò)多次的抄寫(xiě)、轉(zhuǎn)錄以及匯總， 使對(duì)它的記錄包含日期、位置、顏色、亮度等很多天文現(xiàn)象細(xì)節(jié)。1000多年前的宋人在仰望星空發(fā)現(xiàn)這顆客星之時(shí)，并不會(huì)想到這顆星會(huì)成為送給千年后人類的一份“大禮”。中國(guó)古代關(guān)于“天關(guān)客星”的詳實(shí)史料，成為現(xiàn)代天文學(xué)家得以理解宇宙中最為壯觀的天體物理現(xiàn)象之一的重要資料。

外國(guó)人眼中的“天外來(lái)客”

在宋人看到“天關(guān)客星”的600多年后，1731年，英國(guó)的外科醫(yī)生與天文愛(ài)好者約翰·貝維斯偶然在金牛座ζ 星（即天關(guān)星）旁發(fā)現(xiàn)了一個(gè)灰白色的小霧團(tuán)。被稱作彗星獵人的法國(guó)天文學(xué)家梅西葉在用望遠(yuǎn)鏡尋找彗星之時(shí)，也在金牛座中發(fā)現(xiàn)了這個(gè)模糊的亮點(diǎn)。為了將這些模糊的天體與彗星加以區(qū)別，梅西葉將這些模糊的霧團(tuán)或光斑稱作星云，并將它們的信息整理在他創(chuàng)制的《梅西葉星云星團(tuán)表》中。金牛座的這個(gè)亮點(diǎn)被梅西葉最早命名為M1（梅西葉1 號(hào)）。

1844 年，愛(ài)爾蘭天文學(xué)家威廉· 帕森思對(duì)金牛座這個(gè)亮點(diǎn)進(jìn)行了更加細(xì)致的觀察和研究，他認(rèn)為這個(gè)亮點(diǎn)的細(xì)節(jié)看上去很像一只螃蟹，因此將它命名為蟹狀星云。在之后的幾十年，隨著大型望遠(yuǎn)鏡的投入使用，人們始終對(duì)它保持著較高的關(guān)注度。美國(guó)天文學(xué)家通過(guò)對(duì)比十幾年來(lái)為蟹狀星云拍攝的大量照片，發(fā)現(xiàn)這只“螃蟹”還在持續(xù)不斷地“長(zhǎng)大”。有趣的是，有天文學(xué)家在整理中國(guó)古代觀測(cè)的新星記錄時(shí)，發(fā)現(xiàn)1054 年宋人觀測(cè)到的“天關(guān)客星”非常接近蟹狀星云。

夜空中的“天關(guān)客星”

1928 年，美國(guó)著名天文學(xué)家埃德溫· 哈勃將中國(guó)文獻(xiàn)中“天關(guān)客星”的出沒(méi)日期與蟹狀星云的膨脹聯(lián)系起來(lái)，根據(jù)計(jì)算星云的膨脹速度和范圍，他推測(cè)出1054 年的“天關(guān)客星”和蟹狀星云是同一個(gè)天文現(xiàn)象的不同階段，此時(shí)蟹狀星云的大小正是“天關(guān)客星”膨脹了900 多年的結(jié)果。宋代那顆客星的出現(xiàn)，正是一個(gè)超新星正在爆發(fā)的現(xiàn)象。楊惟德看到的是來(lái)自6500 光年之外的超新星的“死亡過(guò)程”——大質(zhì)量恒星在演化接近末期時(shí)，發(fā)生劇烈爆炸，并釋放出大量的能量，周圍形成炙熱的膨脹氣體（星云）。而蟹狀星云就是這顆星的遺跡。

現(xiàn)代天文學(xué)家從“天關(guān)客星”和蟹狀星云中找到了理解超新星爆炸的關(guān)鍵線索。1968年，美國(guó)天文學(xué)家從該星云中還發(fā)現(xiàn)了一顆恒星死亡后留下的脈沖星。

跨越千年的古今觀星接力賽，為我們了解神秘的大質(zhì)量恒星演化過(guò)程提供了諸多有趣的線索。