半人马座

半人马座(Centaurus),南天星座之一,中心位置在赤经13时,赤纬47°。

半人马座在天蝎座西面。面积约1060平方度,星数约150颗。较亮的星有28颗。亮星α星,中称南门二。南门二丙星是除太阳外,距离地球最近的恒星。ω星是著名的球状星团,由几百万颗恒星组成。半人马座由NGC 5139NGC 3918NGC 5128星团组成。半人马座α星是一个距离地球约4.365光年的三合星系统,包含A星、B星、C星。C星距离太阳最近,是红矮星,肉眼不可见。A星为黄白色主序星,是夜空中第四亮星;B星略小于太阳。半人马座β星对应中国星官马腹一”,距离地球约348.83光年,是蓝白色巨星,为全天第十亮星,属于双星系统。半人马座中最亮两颗星——黄色的南门二和白色的马腹一,互相间靠得很近,并且很接近圆规座。14世纪郑和七下西洋时,曾用它们来导航,称它们为“南门双星”。

2025年8月,英国自然》杂志官网发文称,一个国际研究团队利用美国航空航天局的詹姆斯·韦布空间望远镜进行观测,在距离地球最近的“三体”星系——半人马座α星系中,发现了一颗处于恒星宜居带的候选行星

星座介绍

半人马座(Centaurus),南天星座之一,中心位置在赤经13时,赤纬47°。半人马座在天蝎座西面。面积约1060平方度,星数约150颗。较亮的星有28颗。亮星α星,中称南门二。南门二丙星是除太阳外,距离地球最近的恒星。ω星是著名的球状星团,由几百万颗恒星组成。半人马座由NGC 5139NGC 3918NGC 5128星团组成。

主要星体

参考资料:

亮星

半人马座α星

半人马座α星是夜空中第三亮的恒星。用肉眼观测,其视星等为-0.27,亮度低于船底座Ⅹ老人星(视星等-0.72),但高于牧夫座大角星(视星等-0.04)。然而,半人马座α星并非单颗恒星,而是一个三合星系统,由两颗明亮的主星和一颗暗淡的红矮星组成。在其公转周期的大部分时间里,用小型望远镜就能轻松将两颗主星分辨开。它也是距离太阳系最近的恒星系统

对于一颗亮星而言,南门二的特殊之处在于,它没有一个公认的专名。阿拉伯天文学家称其为“Rigil Kentaurus”,意为“半人马的脚”。如今常用的“Rigel Kent”便是这一名称的简称。中国古代天文学家将其称为“南门二”(“Nan Mun”),意为“南天门”。它还有一个名字叫“Toliman”,在阿拉伯语中意为“非洲鸵鸟”。而在天文学家眼中,这颗恒星通常就简称为“半人马座α星”。

从人类视角来看,半人马座α星之所以尤为重要,是因为它是距离地球最近的恒星系统。其距离地球约4.3光年,是夜空中最亮恒星——大犬座天狼星距离的一半。南门二也是人类最早测量出距离的恒星。苏格兰天文学家、数学家托马斯·亨德森曾于1832年4月至1833年5月期间,担任南非好望角皇家天文台台长。他运用视差法,计算出这颗恒星的距离约为4光年。这一数值虽略小于现代公认的精确值,但在当时已堪称极为精准,他在1839年1月9日公布了他的发现。

半人马座α星系统的三颗恒星分别被标记为A、B和C,其中比邻星更为人熟知的名称是“比邻星”(Proxima Centauri)。南门二A是主星,也是该系统中最亮的成员,属于G2型黄矮星,与太阳类似,但体积略大,光度约为太阳的1.6倍。半人马座α星B则是一颗K1型橙矮星,体积比太阳稍小,光度约为太阳的一半。这两颗恒星围绕共同的质心相互公转,公转周期为79.9年。1689年,里肖神父在印度观测彗星时,首次发现了半人马座α星的双星性质。

该系统的第三颗成员星是红矮星比邻星。它的视星等为+11.1,需要用中小型望远镜才能观测到。这颗恒星的直径约为20万公里(合12万英里),远小于太阳。若将比邻星置于太阳系中心,从地球观测,它的亮度仅为满月的45倍左右。因此,南非联合天文台的罗伯特·因尼斯直到1915年才发现这颗恒星。比邻星属于耀星,由于磁活动的影响,其亮度会随机发生剧烈增强。事实上,包括太阳在内的大多数恒星都存在耀斑活动,但质量更大的恒星上的耀斑爆发往往不易被察觉,而在亮度暗淡的矮星上,这种现象则更为明显。“Proxima”一词源自拉丁语,意为“邻近的”或“最近的”——因为比邻星距离地球仅4.22光年,比南门二A和B都更近。由于比邻星与两颗主星之间的距离达0.21光年(合1.5万个天文单位),关于它是否为该恒星系统的真正成员,还是只是一颗偶然从附近经过的恒星,科学界曾展开过大量争论。现代观测数据表明,比邻星确实是该系统的正式成员,其围绕主星对的公转周期约为50万年。

半人马座α星的赤纬接近-61度,因此仅在北纬29度以南的地区才能观测到,在欧洲和北美洲的大部分地区完全无法看到。例如,在洛杉矶,这颗恒星始终无法升到地平线以上;但在佛罗里达州南部、得克萨斯州南部以及夏威夷,人们能在低空瞥见它的身影。此外,西班牙加那利群岛以及印度几乎全境也都能观测到它。而在新西兰澳大利亚南部以及南半球的许多其他地区,南门二属于拱极星,始终不会落到地平线以下。观测这颗恒星的最佳时间是每年的4月、5月和6月。

约翰·赫歇尔曾将半人马座α星描述为“所有双星中最壮观的一颗”。截至2017年,其两颗主星的角距离约为4角秒,已接近二者角距离的最小值。到2037年11月,二者角距离将缩小至1.7角秒,随后会逐渐增大,到2062年时将达到22角秒。即便在当下,用小型望远镜也能轻松将这两颗恒星分辨开:一台口径80毫米(3.1英寸)、放大倍率约100倍的折射式望远镜,就能完成这项观测任务。其中更亮的A星视星等为0.0等,呈淡黄色;较暗的B星视星等为+1.3等,呈橙色比邻星与这两颗主星并不在同一视场中,它位于主星对西南方向2.2度处。

半人马座β星

半人马座β星(Beta Centauri),又称哈达尔星(Hadar)或阿吉纳星(Agena),是半人马座内第二亮星,也是全天第十亮星,其位置位于南门二以西4.5度。该恒星呈蓝白色,属于超巨星类型,发光度约为太阳的10000倍,与地球的距离约为490光年。

从名称起源来看,“Hadar”源自阿拉伯语,意为“大地”;“Agena”则来自拉丁语,意为“膝盖”,二者均为国际天文学界对该恒星的常用称谓。在天体物理属性上,半人马座β星是一个双星系统,1935年由J.G.瓦提确认这一属性。它同时属于分光双星,系统内包含两颗恒星,其中一颗恒星的轨道周期为352天,另一颗恒星与前者距离较远,两颗恒星在引力作用下围绕彼此运行,若二者确实存在引力关联,则意味着其整体轨道周期漫长。

在文化意义层面,澳大利亚部分土著族群对该双星系统有独特称谓与解读,一些族群称其为“曾经是狮子的两个人”,另一些族群则将其视为“创造世界的双胞胎”,体现了不同文化对这一天体的认知与想象。

深空天体

NGC3766,又名珍珠星团,是半人马座中一个极佳的疏散星团。它的视星等为+5.3,肉眼隐约可见,但在背景银河系的众多恒星中很难被发现。该星团诞生于船底座Ⅹ分子云,这是一个巨大的恒星形成区域,距离我们约6500至10000光年。它包含一颗勉强稳定的恒星——船底座η(η Car),它有朝一日将爆发成为一颗壮观的超新星

NGC3766是一个绝佳的双目望远镜观测目标,通过望远镜也能欣赏到,堪称南半球天空的瑰宝之一。它的赤纬为南纬61°,最佳观测时间是三月、四月和五月。从许多南方城镇来看,这个星团位于极地,因此永远不会落下。然而,从北纬29°以上的北方地区来看,它永远不会升出地平线

NGC3918位于半人马座,距离地球约3000光年。其直径约为0.3光年。它呈现出一个大致呈球形的外壳,但内部却是一个细长的气球,由来自中心恒星的快速星风吹胀,在图像的顶部和底部,这个气球正开始冲破球形外壳。

NGC5128星系的视星等为6.8等,是夜空中第五亮的星系——用双目望远镜就能轻松观测到它,看起来像一团模糊的光晕;而通过小型望远镜,不仅能看清它的星系本质,还能发现其最独特的特征:一条巨大的深色尘埃带,将整个星系一分为二。

NGC5128(又称半人马座A星系)由天文学家邓洛普(James Dunlop)首次发现,此后成为天文学界长期关注并深入研究的天体之一。19世纪,英国天文学家约翰·赫歇尔在观测中对其形态特征作出详细描述,记录其为“极具特殊性的天体,表现为高亮度星云形态,整体体积庞大且略呈长形,亮度从外围向中心区域呈显著梯度增强”,这一描述成为早期研究该天体的重要参考。南半球知名观星者E.J.哈顿(E.J.Hartung)则从观测实践角度补充了细节,指出NGC 5128“外观呈明亮圆形发光雾斑,视直径约5角分,核心区域被一条宽度约1角秒的清晰暗带横向贯穿;即便使用口径3英寸(约76毫米)的小型望远镜,也可清晰观测到其基本形态与暗带特征”。

从现代观测技术视角来看,不同口径的观测设备可呈现该天体的不同细节:使用口径4英寸(约102毫米)的望远镜进行目视观测时,贯穿星系的深色尘埃带(即哈顿所描述的“暗带”)视觉对比度显著,可清晰识别;若采用口径6英寸(约152毫米)的望远镜,不仅能观测到尘埃带的整体结构,还可分辨出其宽度不均的分布特征及边缘的不规则形态,为研究星系内部物质分布提供了更丰富的观测依据。

半人马座欧米伽星团(NGC5139)是天空中最明亮、最壮观的球状星团。它位于半人马座,肉眼可见(星等+3.7),早期天文学家认为它是一颗恒星。公元140年,希腊数学家兼天文学家克罗狄斯·托勒密将其收录在他的星表《天文学大成》中。德国律师兼天体制图师约翰·拜耳利用托勒密的数据,在其著作《天体测绘图》(1603年)中将这颗“恒星”命名为半人马座欧米伽星团。埃德蒙多·哈雷于1677年首次发现它并非恒星。该星团在三月、四月和五月期间,从南部地区观测效果最佳。在北纬42度以北地区,它始终升不到地平线以上,根本无法观测到。它在考德威尔星表中被列为第80号。

球状星团位于半人马座中部附近。位于半人马座ζ星团(ζCen-+2.6等)以东5度。球状星团东南方向约15度处是一等星半人马座α星团和半人马座β星团,西南方向约相同距离处是著名的南十字座。半人马座欧米茄距离地球15800光年,视天区36角分,大于满月的视直径。它估计包含1000万颗恒星,空间直径为170光年,也是银河系最大的球状星团。有人推测,半人马座欧米茄可能是被银河系分裂并吸收的矮星系的核心。距离我们仅13光年的卡普坦星被认为起源于半人马座欧米茄

NGC5460星团距离地球约2300光年,总星等为5.6等,直径约23角分。它的核心部分有超过90颗成员星,而整个星团可能有近300颗成员星。

NGC5460由苏格兰天文学家詹姆斯·邓洛普(James Dunlop)于1826年在悉尼观测时发现。邓洛普将其描述为“一条由星等几乎相等小恒星组成的奇特曲线;东侧有两颗7等的恒星”。此后,约翰·赫歇尔对NGC5460进行了观测研究,他注意到恒星中心的曲线以及其整体分散的特性,认为它是“一片由8等、9等大而明亮的恒星组成的区域;一个非常粗糙的星团”。

ESO269-57是一个Sa(r)型螺旋星系,属于半人马座中的小型星系团。该星系结构对称,拥有致密的内核、多条致密的旋臂以及两条更长更宽的外旋臂。两条旋臂之间还有一片气体和尘埃区域。该星系距离我们约1.55亿光年,直径近20万光年。

星座神话

天空中有两个半人半马的形象,半人马座是其中之一(另一个是人马座,俗称射手座)。在希腊神话中,半人马是一种奔跑迅速,武艺高强的生物,形象可怕,举止粗鲁,好色贪杯。他们当中也有例外,例如半人马喀戎,以其和善及智慧著称。

喀戎是天神宙斯的父亲克罗诺斯与宁芙生下的孩子,他是半人半马的神,他从阿波罗及月神阿特密丝那儿学得了许多知识及技能。喀戎相当聪明,并将他所学的知识及技能教导给许多他的学生,其中包括了大力士赫拉克勒斯、特洛伊战争的英雄阿喀琉斯、天医阿斯克勒庇俄斯,以及其他英雄及天神的子女们。他的天性相当善良及充满智慧,不像其他的半人马般地凶暴残忍。喀戎原是不死之身,但最后却仍旧死去,是因为大力士赫拉克勒斯正和人马族争斗,当时赫拉克勒斯的朋友半人马波洛斯拿了族里珍藏的美酒给好友享用却引发其他半人马不满,喀戎因为生性爱好和平,便退出争执的地方,却在混乱中误踩了赫拉克勒斯在先前射杀九头蛇时沾了毒血的箭,进而不幸中剧毒,倒地不起,慌张的波洛斯捡起箭矢划伤了手不久也一同去了。由于无药可救,却又痛苦万分的喀戎便把不死之身传给了普罗米修斯这位盗取天火给人类的神之后,就死去了。宙斯知道这件事之后非常伤心,便将喀戎升上星空成为半人马座。

星体观测

半人马座中最亮两颗星--黄色的南门二和白色的马腹一,互相间靠得很近,并且很接近圆规座。14世纪郑和七下西洋时,曾用它们来导航,称它们为“南门双星”。

2016年,天文学家发现了一颗与地球大小相当的行星环绕比邻星运行,这颗名为“比邻星b”的行星似乎位于宜居带内,因此其表面可能存在海洋行星。2019年4月,天文学家宣布探测到另一颗可能在更远地方围绕比邻星运转的行星。同年5月23日,新行星“猎手”——“半人马座α系统内的近地天体”(NEAR)探测仪器开始运作。NEAR是安装在欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)上的热日冕仪,旨在于距离太阳最近的恒星系统——半人马座阿尔法星内寻找潜在宜居的外星世界。

2025年8月,英国自然》杂志官网发文称,一个国际研究团队利用美国航空航天局的詹姆斯·韦布空间望远镜进行观测,在距离地球最近的“三体ω星系——半人马座α星系中,发现了一颗处于恒星宜居带的候选行星。本次观测到的候选行星是一颗围绕A星运转的气态巨行星,且位于A星的宜居带内,即与恒星距离适中,温度适宜生命繁衍的区域。由于该星系距离地球较近,研究团队排除恒星的眩光干扰,获得了足以分辨出行星的高分辨率图像。研究团队还将通过更多观测来复核发现,若最终得到证实,这将是首次通过直接成像技术观测到位于恒星宜居带内的太阳系外行星。不过研究团队表示,这颗气态行星本身不太可能存在生命,但它为评估其卫星的宜居性提供了令人兴奋的可能性。

文学作品

半人马座.cuhk.2025-08-19

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The Centaurus constellation holds some of the best southern targets, including the Omega Centauri globular cluster and the Centaurus A galaxy..skyandtelescope.2025-08-19

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