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原作：Daniel Johnson
翻译：姜海妹
校译：周学云 牧夫天文校对组
编排：李子琦
后台：库特莉亚夫卡 李子琦 徐⑨坤 胡永葳
原文链接：
https://skyandtelescope.org/astronomy-news/meet-castor-six-stars-in-one/
双子座兄弟俩的弟弟卡斯
托尔（Castor）头部的亮
星北河二实际上是一个
“六合星”
团圆
除夕
北河二简历
英文名
Castor
中文名
北河二
其他名称
双子座α, HIP 36850, HD 60178, HR 2890
视星等
1.58
与地球距离
50.9 光年
星座
双子座
赤经
7h 34m 36s
赤纬
+31° 53' 18”
是否为多星系统
是
是否为变星
否
是否拥有系外星
尚未发现
物理特性
夜空中北河二的颜色明显比北河三更蓝
图源:Daniel Johnson
北河二，是双子座的点睛之星，也是夜空中最亮的恒星之一，它实际上为一颗六合聚星，即六颗恒星构成的多星系统。我们最熟悉的太阳则是一颗孤独的恒星，没有任何伴星，不过银河系里也不乏众多双星系统、三星系统、甚至多星系统。历史上，当我们的祖先在凝视那颗泛着蓝光的北河二时，他们并不知道那不是一颗单星，也不是双星或三星系统，而是由六颗独立的恒星构成的六星系统！直到两个重要的发明问世，这才逐渐揭开了北河二的真实面目。这两个发明便是17世纪早期的天文望远镜和1859年的分光镜，而后者的作用或许更为重要。
如果像1719年天文学家詹姆斯·庞德（James Pound，英国天文学家）那样，用小型天文望远镜观测北河二，你会发现它像是两个分裂开来的发光亮点，其实就是北河二Aa 和北河二Ba, 它们是一对A型主序星。这一现象并不是视线聚焦效应造成的，北河二Aa和北河二Ba是名副其实的双星系统，彼此相邻，围绕一个共同的引力场运行，这个说法由威廉·赫歇尔（William Herschel，英国天文学家）在1803年第一次提出。北河二Aa和北河二Ba个头都比太阳略大; 北河二大概有两个太阳质量多一点。二者共同的绕行周期约为467年，所以就别奢望可以 “夜以继夜” 地用观测行星或恒星的方式去观察他们的位置变化了。
但显然，有了分光镜后，一切便大有不同。分光镜将光束分成独立的光波（光谱），和雨后天空出现彩虹的道理一样（色散）。通过这些光谱便可获取关于这些远距离天体的很多信息，比如它们的运动方向是朝向地球还是远离地球。这样便可通过数据得出结论北河二Aa和北河二Ba是光谱双星。由于其相互绕行的距离过近，天文望远镜观测不到二者的运行速度，但分光镜可以做到。通过分光镜，可以进一步发现北河二Aa和Ba各自也均为光谱双星，各带一个M型星（北河二Ab和北河二Bb），这样目前就已经有了四颗星。
且慢，不是说六颗星，那另外两颗星呢？其实，还有一对绕行北河二AB系统运转的第三对光谱双星，称为北河二C（或YY Gem）,其由两颗分别叫Ca和Cb的M型红矮星组成。而北河二C像是个 “叛逃者” 一样，它绕AB双星系统运转的轨道呈高度椭圆形并且贼长（有点类似太阳系里的冥王星），周期超过一万年！
至此，整个系统便是由三组光谱双星、共计六颗星组成，如下图所示：
北河二的六星系统（点击可以放大）
各恒星与太阳大小的对比
以上两图图源:NASA/JPL
北河二 A
北河二 B
北河二 C
北河二 Aa
A-型主序星
北河二 Ba
A-型主序星
北河二 Ca
M-型主序星
2.15 个太阳质量
1.7 个太阳质量
~0.5 个太阳质量
Castor Ab
M-型主序星
~0.5 个太阳质量
Castor Bb
M-型主序星
~0.5 个太阳质量
Castor Cb
M-型主序星
~0.5 个太阳质量
该星组里没有体积庞大的巨星，但这个组合也的确趣味多多且与众不同，几乎像一个迷你星团。
北河二起源/神话
不借助任何工具，肉眼观测的北河二看起来貌似只有一颗星，古代观星者也是这么认为的。而且，也不难看出，北河二和另一颗星北河三紧密靠在一起。所以古时观测者认为北河二和北河三是对“双子星”也是情有可原的。两颗星在夜空中并肩紧靠且亮度相当，再没有其他的亮星能与之媲美了。
但其实这 “俩兄弟” 还是有差异的。北河三是距离地球34光年的一颗单独的橙色巨星。尽管我们看起来这哥俩一模一样，但实际上，这对双胞胎在空间上相隔甚远。
无论如何，对我们普通人来讲，北河二和北河三的看起来确实如双胞胎一般，二者的 “兄弟关系” 在文学史上也源远流长。许多古典文化都认为这两颗星不是一奶同胞就是比肩密友。北河二和北河三的名字源自古希腊神话。在中国，这两颗星分别代表了自然界相抗相衡的两种力量——阴、阳二气。而在印度和北美，则把这两颗星看作是一对新婚的夫妇。
云雾夜空下“手拉手“的北河二和北河三
图源：Daniel Johnson
如何观测北河二
冬季是观测北河二的绝佳时间，此时双子座会在夜晚早些时候升至东部较高位置，靠近猎户座和金牛座。到了后半夜（或早春夜间），双子星座则会南移。
月亮每个月也会“造访”此处，行星们也是双子座“地盘”的常客。双子座是黄道星座之一。到了七月份，太阳移动到这个区域，穿过双子座，这让夏季有好几个月里我们都无缘看到这个星座。
双子座兄弟俩遥望南河三，蜂巢星团(M44)悬挂于北河三之左，南河三之上。
图源：Akira Fujii
北河三和北河二是双子座两兄弟的头部。当兄弟俩刚好处于直立状态时，北河二位于右边。同猎户座和北斗七星一样，双子座是夜空最具代表性的星座之一。那么，不如今晚就拿上天文望远镜，寻一寻，看看能不能像300年前的詹姆斯·庞德一样，一饱北河二Aa和Ba的真容？
牧夫天文祝大家除夕快乐
责任编辑：周学云
牧夫新媒体编辑部
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