老人星（Canopus），拜耳編號為船底座α（拉丁化為Alpha Carinae），它的視星等為-0.74，是南天星座船底座最亮的恆星，也是夜空中第二亮的恆星，僅次於天狼星。它距離地球約310光年，絕對星等為-5.71，是太陽周圍數百光年內光度最高的恆星之一。
老人星是全天的 58 顆導航星之一。導航星是天空中一系列最亮、最容易識別的恆星，它們在天文導航領域異常有用。老人星和另外兩顆船底座的恆星（南船五和海石一）組成了天球最南端的導航星群。同時，它也是古南船座最亮的恆星，曾被命名為南船座α（Alpha Argus Navis，縮寫為α Arg），直到南船座被拆分。
老人星位於遙遠的南天星空，在赤緯-52° 41′ 44.38”處。這顆恆星對於大多數北方觀察者來說是看不見的，因為在北緯 37° 18' 以北的位置就無法看到到它。
基本介紹
- 中文名：老人星
- 外文名：Canopus
- 別名：Alpha Carinae、HD 45348、HR 2326
- 分類：恆星
- 質量：8 M⊙(±0.3)
- 表面溫度：7400 K
- 視星等：-0.72 等
- 絕對星等：-5.71 等
- 自轉周期：≥298 d
- 赤經：06時23分57.11秒
- 赤緯：-52°41′44.38″
- 距地距離：309.16 光年
- 光譜類型：A9 II
- B-V 色指數：0.15
- U-B色指數： 0.1
- 徑向速度：20.3±0.5 km/s
- 自行：赤經：19.93 mas/yr；赤緯：23.24 mas/yr
- 視差：10.55±0.56 mas
- 半徑：71±4 R☉
- 表面重力：1.64±0.05 cgs
- 金屬量[Fe/H]：–0.07 dex
- 自轉速度：約9 km/s
- 光度：10700 L⊙
簡介,光譜,物理特徵,距離,演化,文化意義,觀測歷史,命名,相關詩詞,相關傳說,可觀測時間,
簡介
老人星是南天星座船底座中最亮的一顆呈青白色的A型亮巨星，中國南方可以看到它在近地平線處出現。光度為太陽光度的10700倍，質量為太陽的8倍。老人星半徑約為太陽的71倍，絕對星等-5.71等。該恆星難以觀測到，光度很難測定。20世紀測出其距地球196光年。經過依巴谷衛星測量其直徑是太陽的70倍以上，距離310光年。老人星隸屬於船底座，由於位置太偏南，在中國北部是觀測不到的，只有在長江流域及以南的地方，才能在短暫的時段里在南天的低空看到它，因此人們稱它為“南極老人星”“南極仙翁”。
老人星
老人星為青白色，亮度僅次於天狼星。中國南方可以看到它在近地平線處出現。老人星，大多數情況下則借指老年人。與天狼星的狼狽境遇相反，老人星在中國古人眼裡永遠是一顆吉星。老人星(船底座中的一等星，為天上第二明星)，是船底座中最亮的一顆星。據信它的英文名字(Canopus) 得名自搭載希臘軍隊遠征特洛伊城的船長。在太空時代之前，人類難以計算老人星的距離，因此曾推測它有1200光年之遠。
老人星（Canopus）的位置
老人星是700光年距離之內，發光能力最強大的一顆恆星。
光譜
20世紀之前，西方科學家對老人星的研究很少。1897年，它被賦予了F型光譜，這是對塞奇I型光譜分類的早期擴展，適用於那些氫線相對較弱而鈣-K線相對較強的恆星。它在亨利·德雷珀星表中被列為 F0 型光譜的標準星，其光譜類型 F0 的氫線強度是 A0 型星的一半，鈣-K線強度是 Hδ 的三倍。美國天文學家傑西·格林斯坦使用麥克唐納天文台新建的奧托·斯特魯維望遠鏡詳細分析了恆星的光譜。在 1942 年的一篇論文中，他指出老人星的光譜以強而寬的氫譜線為主，還有碳、氮、氧、硫、鐵和許多電離的金屬吸收線。1966年，人造衛星雙子座11號在紫外線下對其進行了研究，在紫外線光譜下得出老人星與F0型超巨星的表面溫度一致，約為6,900 K。這是那時老人星被認可的數據。
紐西蘭天文學家約翰·赫恩肖和 Krishna Desikachary 更詳細地研究了光譜，並於 1982 年發表了他們的結果。
當考慮恆星自轉速度對譜線的影響時，老人星的摩根-肯那光譜類型被調整為A9II。其光譜主要由可見連續譜上的吸收線組成，但也檢測到了一些發射線。例如，1966 年首次觀察到的鈣-K線在強中心吸收線的每一側都有較弱的發射翼。發射線輪廓通常與威爾遜-巴普效應所描述的恆星的光度相關，但就老人星而言，它們顯示的光度遠低於其他方法計算的光度。更詳細的觀測表明，發射線輪廓是可變的，這可能與恆星表面的譜斑面積有關。發射線也可以在其他譜線中發現，例如電離鎂的H和K譜線。
物理特徵
老人星光譜中的吸收線會以6.9天為一個周期輕微移動。該現象在 1906 年首次被檢測到，這種都卜勒效應的變化被歸結為軌道運動。在那時甚至計算出了軌道，但老人星不存在這樣的伴星，並且較小的徑向速度變化是由恆星大氣的運動造成的。它觀測到的最大徑向速度僅為 0.7 至 1.6 公里/秒。老人星還具有隨同一周期變化的磁場，這是通過其譜線的塞曼分裂檢測到的。老人星在微波的波長下很明亮，是少數可通過無線電波探測到的F型恆星之一。它的自轉周期尚不清楚，但可能超過300天，測得的大致自轉速度為 9 公里/秒。
1968 年對老人星角直徑進行的早期干涉測量給出的臨邊昏暗值為 6.86 mas，接近公認的現代值：甚長基線射電干涉測量法（VLBI）測得的老人星的角直徑 6.9 mas。結合依巴谷衛星視差計算，老人星的半徑是太陽的 71 倍。如果將它置於太陽系中心，它將吞沒水星軌道之內 90% 的區域。它的光度是太陽的10,700倍，而它在赫羅圖中相對於理論演化軌跡的位置表明它是質量是太陽的 8.0±0.3 倍。
老人星是一個X射線源，可能是由其日冕產生的，其日冕因磁力被加熱到幾百萬開爾文。它的溫度可能是由快速的旋轉和穿過恆星外層的強對流共同激發的。軟X射線日冕下發射的X射線比硬X射線日冕下發射的弱得多。而在英仙座α（天船三）等其他F型超巨星中也觀測到了同樣的現象。這種現象被認為是此類恆星的正常特性。
距離
在依巴谷衛星發射之前，人們對老人星的距離估計差異很大，從 96 光年到 1200 光年不等。較小的值是從視差測量（33 mas）得出的，較大的值源自於老人星絕對星等非常明亮的假設。
最終，依巴谷衛星將老人星與太陽系的距離確定為309.16光年（94.79秒差距）。這是基於 2007 年的視差測量值（10.43 ± 0.53 mas）而得到的。在 95 秒差距的距離上，老人星的星際消光程度較低，為 0.26 個星等。老人星太亮，無法包含在蓋亞衛星的正常觀測運行中，並且沒有公開的蓋亞視差。
當前，老人星正以 20 公里/秒的徑向速度遠離太陽。大約 310 萬年前，它距離太陽最近，約為 172 光年（53秒差距）。老人星以 24.5 公里/秒的日心速度和 0.065 的低偏心率繞銀河系運行。
演化
老人星的光譜表明，它已經耗盡了核心的氫並遠離主序帶演化。在主序帶上，它作為一顆質量約為10倍太陽質量的藍白色恆星度過了大約 3000 萬年的時間。老人星在赫羅圖中的位置表明它正處於氦燃燒階段。它是一顆中等質量的恆星，在其核心簡併之前已經離開了紅巨星分支，現正處於藍迴繞（Blue Loop）階段中。藍迴繞階段的恆星演化模型表明，藍迴繞的長度受到恆星內部旋轉和混合效應的強烈影響。由於不同質量恆星的演化軌跡在藍迴繞期間的重疊，因此很難確定一顆恆星是向更高的溫度演化還是回到更低的溫度。
老人星演化所處大致位置
老人星位於不穩定帶較熱的一側，不像具有相似光度的造父變星那樣脈動。然而，它的大氣似乎確實不穩定，顯示出強烈的對流跡象。
老人星的質量可能不足以使其聚變到鐵並引發核心坍縮形成超新星。反之，它最終可能成為一顆氖氧白矮星。
文化意義
觀測歷史
印地安的納瓦霍人稱它為″Ma′ii Bizò′″。在西班牙特內里費島關切人神話，老人星與女神查西拉西連結在一起。
內蓋夫和西奈的貝都因人也知道這顆星， 稱為Suhayl，並且使用它和北極星做為夜間航海時的主要引導星。因為它會消失在地平線下，使它成為一個會改變的因素，而不會與在極圈內'堅定不移'的北極星遙遙相對著。它也有阿拉伯的名稱： سهيل （Suhayl，波斯文為Soheil），是在7世紀的穆斯林科學家賦予的。
在中國稱為南極老人星。儘管在中國唐代當時的首都長安看不到，老人星在敦煌星圖中已經出現。中國天文學家一行在公元724年繪製的星圖已經有老人星和更南方的恆星。不過，最先記錄的應該是司馬遷，他提到是在天狼星南方的相似天體。在中國傳統天文系統里是位於井宿的老人星官里肉眼可見的恆星。
對古老的波里尼西亞人，在太平洋的許多島嶼和環礁之間航行，明亮的恆星是很重要的。在地平線低處的時候，這些亮星充當了星際羅盤，協助水手們航行到特定的目的地。老人星是被稱為Manu的這個星座南側的翼梢，天狼星是這隻"偉大的鳥"的身體，南河三則是北側的翼梢；將波里尼西亞人的夜空劃分成兩個半球。夏威夷人稱老人星為Ke Alii-o-kona-i-ka-lewa，意思是"南方廣大區域的首領"，這是夏威夷和Ki前往南太平洋時使用的恆星之一。
紐西蘭的毛利人給老人星好幾個不同的名字。Ariki（"高熊"），被稱為一顆孤星，出現在東方時，會使人們哭泣和吟唱；他們也稱它是Atutahi、Aotahi或Atuatahi、 "Stand Alone"（獨立）。它的孤獨性顯示它是禁制的恆星，而做為"禁制"的人往往是孤獨的。它的出現表示"Maruaroa"季節的開始，預告冬天即將來臨；光線朝向南方預告寒冷和潮濕的冬天，向北則預告一個溫暖的冬天。它的出現也預告著食物將被提供。這個名字也與幾個神話有關。其中一個故事講述當森林和鳥之神編織銀河時，老人星是如何的被留在籃子外面。另一個相關的神話則說老人星（Atutahi）是蘭奇的第一個孩子，他拒絕進入銀河，所以它在銀河的一側，並且比銀河早升起來。在波里尼西亞的其它星座和恆星也用了這相同的名字。Kapae-poto、"Short horizon"，提到他在紐西蘭很少升起和被看見；Kauanga（"孤獨者"）也是老人星的名字，但只有當它是日出前可以看見的最後一顆星時才會這樣稱呼。
非洲波札那的茨瓦納人稱老人星為Naka。它在晚冬的時候出現在天空時，預示著越來越多的樹木將失去葉子，還有越來越強勁的風。牧人知道是將綿羊和牲畜圈養起來的時候。南非波札曼的ǀXam說老人星和天狼星是白蟻和飛蟻出現的預兆。他們還認為明亮的恆星有能力造成死亡和不幸，他們會向老人星和天狼星祈禱，以乞求好運和獲得技能。
老人星標誌的是傳統南船座的船舵。英國探險家羅伯特·休斯在1592年於Tractatus de Globis的工作中，引起了歐洲的觀測者對這顆星的注意，它與水委一和南門二這三顆都是一等星。他說："這是我在英國從未曾見過的，其中最亮的一顆是南船座的船舵，被稱為Canopus （老人星）。第二顆（水委一）在波江座的尾端，第三顆（南門二）在半人馬座的右腳上"。
命名
老人星的英文名字Canopus意為“斯巴達國王梅納雷阿斯的航船導航者”，得名自搭載希臘軍隊遠征特洛伊城的船長。“Canopus”這個名稱有兩個普遍的來源，都列在博物學家李察·艾倫（Richard Hinckley Allen）的著作《Star Names: Their Lore and Meaning》當中。其中一個是源自於特洛伊戰爭的神話，另一個則來自埃及科普特語的“Kahi Nub”，意為黃金地球。在靠近尼羅河河口的位置，有一個已經成為廢墟的埃及港口以Canopus來命名，它位於尼羅河戰爭發生的所在地。
在阿拉伯語中，老人星被稱為سهيل。古代波斯的天文學家與占星家則稱老人星為Agasti，而波斯文學的動物寓言著作《五卷書》（Panchatantra）後來也被稱為《The Lights of Canopus》或《Anvar-i-Suhaili》。
老人星是全天第二亮星，現代名為船底座α星。古人對它非常重視，遺憾的是，它的位置太偏南，在我國北部看不到，只有長江流域及以南的地方，才能在短暫的時段里在低低的南天看到它。正因為這樣，人們也叫它“南極老人星”、“南極仙翁”，當然實際它離南極還很遠。南方的朋友，每年在農曆二月的晚上，找到位於正南方的天狼星之後，再向下找，在地平線上方就可以找到它。李白有詩句：“衡山蒼蒼入紫冥，下看南極老人星”，是指在南嶽衡山上，就可以看見老人星了。與天狼星的狼狽境遇相反，老人星在中國古人眼裡永遠是一顆吉星。星占家認為，老人星的出現是天下太平的徵兆，見到了這顆星，將國泰民安，所以詩人有“海內逢康日，天邊見壽星”的句子。公元14000年左右，老人星將成為南極星。壽星即老人星，因主長壽，故又叫壽星。
在日本，老人星的形象“壽老人”，是象徵吉兆的七福神之一。
相關詩詞
- 泊松滋江亭
唐·杜甫
沙帽隨鷗鳥，扁舟系此亭。江湖深更白，松竹遠微青。
一柱全應近，高唐莫再經。今宵南極外，甘作老人星。
- 定風波令
宋·蘇軾
見說賢人聚吳分，試問，也應傍有老人星。
武侯百年乩
- 民國·佚名易學家
老人星出現南方，紀念化為公正堂；
西南獨立曇花現，飛虎潛龍勢莫當。
相關傳說
《真靈位業圖》將“南極老人丹陵上真”列在太極左位。後因應中國民間流傳，二星合而為一。壽星形象為一白髮老翁，鶴髮童顏，面目慈祥，所拄彎曲拐杖，必高過頭頂。常被中國民間用作年畫圖案，是吉祥長壽的象徵。
易學認為，老人星是壽星、吉星、福星。看到它，象徵著天下太平，國泰民安，如意吉祥，對未來充滿希望。
道教認為，南極仙翁會在某些時刻以降世的方式度化眾人，帶來吉祥。
可觀測時間
中廣網廣州12月14日訊息（記者鄭澍 通訊員李建基）據廣州五羊天象館預告：如果夜空晴朗，十二月下旬廣州乃至我國南方各地，都可觀賞到少見的老人星。老人星是全天空第二亮恆星，它的亮度僅次於天狼星。
