牛郎星

牛郎星（Altair），又稱牽牛星、河鼓二，拜耳命名為天鷹座α（α Aql），是一顆白色主序星。牛郎星位于天鷹座，其赤經19h50m47s，赤緯08°52′06""，距地球16.7光年。它的視星等為0.76v（v代表變星），絕對星等2.22，是天空中第12亮的恒星。

牛郎星，又稱牽牛星、河鼓二，指的是中國星宿“河鼓”中的第二顆星。拜耳命名為天鷹座α（α Aql），2016年6月30日，國際天文學聯合會（IAU）恒星名稱工作組（WGSN）正式收錄了天鷹座α這一名稱。其英文名Altair來自阿拉伯語短語an-nasr a?-?ā?ir，意思是“飛翔的鷹”。該阿拉伯語名稱出現在埃及天文學家阿克薩西·穆阿克特（Al Achsasi al Mouakket）于1650年撰寫的星表中，并被翻譯成拉丁語Vultur Volans。牛郎星與河鼓一（Alshain）和河鼓三（Tarazed）組成的恒星也使用了這個阿拉伯語名稱。

牛郎星位于赤經19h50m47s，赤緯08°52′06"，距離地球16.7光年，是肉眼可見的距離地球最近的恒星之一。夏季的亮星比春季更多更亮，在夏天的夜空中，位于銀河東西兩邊就能找到牛郎星與織女星，它們分別是天鷹座與天琴座最亮的星。牛郎星（河鼓二）及織女星（織女一）再加上座落在銀河的天鵝座天津四組成了夏季大三角，其中天鵝座的圖案呈巨大十字形，因此又被人稱為“北十字”。

牛郎星位置

河鼓二處在急速自轉，赤道區的速度為313km/s，高速旋轉導致了星體的赤道地帶凸出，使星體的形狀變成橢圓形，且星體赤道位置的直徑比南極或北極位置的直徑長14%。表格內容主要介紹河鼓二的基本參數。

牛郎星的自轉速度為313km/s。1999年和2000年，研究人員利用帕洛瑪試驗臺干涉儀（PTI）進行觀測，結果顯示由于牛郎星的自轉速率較高，它的光球層呈扁球形。而且牛郎星的赤道直徑比兩極直徑長14%，它也是第一顆通過觀測其光球的幾何形狀而確定其旋轉速度的主序星。這項研究成果發表于2001年，得出的估計旋轉速度（v sin i）為210±13km s。2001年，研究人員利用海軍原型光學干涉儀進行測量之后，證實了牛郎星的引力變暗現象。因牛郎星的移動速度相對較快，在未來的5000年內，牛郎星將移動整整一度。

牛郎星的光度是大陽的10.7倍，全波輻射光度為10.5倍太陽光度。1999年，寬視場紅外探測器（WirE）衛星的測量結果顯示，牛郎星的亮度波動非常小，以千分之一等為單位。2005年，這顆恒星被歸類為盾牌座δ型變星（Delta Scuti variable），這是一種由于表面徑向和非徑向脈動而導致亮度變化的恒星。它的光變曲線可以通過將多個正弦波相加來近似得出，正弦波的周期在0.8到1.5小時之間。牛郎星是一顆弱的X射線源，該輻射來自于恒星的冕層結構，并且在赤道區的活躍度最強。這種活動可能是由于較冷的赤道處形成對流單體所致。這些恒星被用作測量星團和附近星系距離的標準燭光，它與十字星座中的金牛座亮度共享第12位。這兩顆星比獵戶座的參宿四和半人馬座的哈達略暗，但它們比金牛座的變星畢宿五、天蝎座的天馬座和室女座的天蝎座要亮。

牛郎星（右上）

牛郎星有多顆目視伴星，例如B、C、D、E、F、G，各伴星的基本參數如下表：

牛郎星是天鷹座的主星。天鷹座是希臘星座之一，由希臘羅馬天文學家托勒密在公元2世紀首次列出。它所占天區的面積為652平方度，是面積第22大的星座。除了南緯75度以南的地區外，從其他地方都能看到它的全貌。天鷹座包含幾個著名的深空天體。這些天體包括行星狀星云NGC6781、NGC6778、NGC6751（又稱“發光眼星云”）和NGC6741（綽號“幻影條紋星云”），疏散星團NGC6709和NGC6755，以及球狀星團NGC6760。

牛郎星的旋轉速度約為恒星離心率瓦解所需的速度的90%。如果一些內部或外部事件真的將這顆恒星推到了極限，那么夜空中第十二亮的恒星將不復存在。20世紀60年代，納拉布里天文臺的羅伯特·漢伯里·布朗（R. Hanbury Brown）及其同事通過干涉測量了牛郎星的角直徑，并發現直徑為3毫角秒。但布朗等人隨意識到牛郎星會旋轉變平，卻沒有足夠的數據來實驗觀察它的扁率。因牛郎星的快速自轉，赤道處的表面重力和有效溫度較低，使得赤道的亮度低于兩極。這種現象被稱為重力變暗或馮·蔡佩爾效應，2001年海軍精密光學干涉儀的測量結果證實了牛郎星的存在。

牛郎星作為天空中較為容易識別的恒星，它們在天體導航領域有著特殊的地位。牛郎星目前位于星際云團G-Cloud中，該星際云團還包括半人馬座阿爾法星。G云緊鄰本地星際云，太陽系目前正穿過本地星際云。據信，太陽要么嵌在本地星際云中，要么嵌在與G云相互作用的區域中，它正朝著G云的方向移動。2006年，研究人員利用位于加利福尼亞威爾遜山的高角分辨率天文學中心（CHARA）陣列干涉儀上的密歇根紅外組合儀（MIRC）進行紅外觀測，并于次年發布該圖像，這是第一次對除太陽之外的主序恒星的表面進行成像。極地半徑為1.63個太陽半徑——從極到赤道恒星半徑增加了25%，且極軸與地球視線傾斜約60°。密歇根大學天文學助理教授約翰-蒙尼耶和研究生趙明領導的一個國際小組使用光學干涉測量法和四臺望遠鏡（相距近300碼）獲得了一張揭示該恒星表面細節的圖像。這使得牛郎星成為除太陽之外第一顆表面成像的主序星。

使用CHARA陣列拍攝的牛郎星

無論使用哪種望遠鏡，也無論使用多大的放大倍率，恒星通常看起來都是毫無特征的光點，但由于牛郎星的大小和距離較近，可以看到這顆恒星的實際表面。佐治亞州立大學高分辨率角度天文學中心（CHARA）的天文學家們直接對牛郎星進行了成像，利用CHARA的中紅外合成器捕捉到了牛郎星的扁球形。這些圖像還揭示了牛郎星表面的一般細節，例如牛郎星的赤道比兩極區域顏色更深，因此溫度也更低。和它的形狀一樣，牛郎星赤道上的暗色也是由于它的快速旋轉造成的。這種效應被稱為“重力昏暗”，于1924年首次被預測到。1983年，一群日本科學家向牛郎星發送了無線電信號，希望能夠接觸到外星生命。

在中國文化中，由牛郎星、β天鷹座和γ天鷹座組成的星群被稱為“河鼓”。因此，牛郎星的中文名稱為“河鼓二”；字面意思是“河鼓上的第二顆星”。牛郎星、織女星的美麗神話盛傳中國民間。在牛郎織女神話中，牛郎和他的兩個孩子被一條大河（銀河）隔開，而織女是牛郎的妻子，他們每年只能在鵲橋相會一次。最早，這個故事并沒有神話色彩，只是《詩經·小雅·大東》中提到了織女和牽牛這兩個星宿。然而，1978年漢江隨縣的曾侯乙墓出土的一個漆箱上面，以篆文寫著二十八宿的名稱，其中牽牛和婺女（織女）的名字早已存在。這個故事還啟發了日本的七夕節和韓國的七夕節。

牛郎織女

牛郎星阿拉伯語名稱是an-nasr a?-?ā?ir，意思是“飛翔的鷹”，對于這顆在多種文化中都以鷹形象出現的星座中最亮的恒星來說，這個名字再合適不過了。古希臘人、巴比倫人、埃及人、蘇美爾人、澳大利亞土著人等他們都將天鷹座視為鷹或掠食性鳥類。在密克羅尼西亞，牛郎星被稱為Mai-lapa，或“大/老面包果”。新西蘭的毛利人稱牛郎星為Poutu-te-rangi，即“天柱”；澳大利亞維多利亞州的考利人稱牛郎星為Bunjil，即楔尾鷹（澳大利亞最大的食肉鳥）；河鼓一和河鼓三被稱為黑天鵝，即牛郎星的兩個妻子。澳大利亞墨累河的居民將這顆星星與河流形成的故事聯系在一起，并將其稱為Totyerguil，以紀念一位用長矛刺死巨型鱈魚的神話獵人。在當地傳說中，受傷的鱈魚在澳大利亞南部開辟了一條通道，并移到天空中形成海豚座。在西方的占星學中，牛郎星是不祥之兆，預示著來自爬行動物的危險。

孝堂山石室的織女星圖，以三顆星相連成三角形。周圍還有六顆星，被認為是織梭，古代稱為漸臺。織女星旁邊還應該有輦[niǎn]道星的星列，但沒有畫出。在月亮的左側，有三顆星成一線，稱為河鼓或牛郎星座。中央有牛郎星，兩側是象征傳說中牛郎所挑的擔子兩頭的星座，實際是河鼓一和河鼓三這兩顆星。