宇宙中的“双生子”
一般的常识认为，大部分恒星都和太阳类似：独立地占据了宇宙中一大片空间。它们的周围也许有许多小得多的天体在运行，我们称沿着接近圆形轨道围绕恒星运行的天体叫做行星。一颗恒星及其周围的行星，以及其他一些小的天体，组成了以恒星为中心的天体系统。例如，太阳系。
你听说过“双星”吗？或者说，在距离一颗恒星很近的地方，会不会有另一颗恒星存在？答案是肯定的。人类认识这样的天体系统是从一颗被称为“魔鬼之星”的恒星开始的。
古代的阿拉伯人，在观看天上的群星时，发现在北极星外围的“亮星带”上，有一颗星显得有些神秘莫测。它的亮度“飘忽不定”，古代阿拉伯人给它起了一个多少有些恐怖意味的名字：“阿尔果尔”——意为“魔鬼之星”。中国古代的天象学家则称之为“大陵五”。按照现代的星图，这颗星是英仙座的β星。它的亮度的变化到底是怎么回事呢？
揭开这一天文学之谜的是一位聋哑人科学家。也许正是“聋哑”这一般人看来的重大生理缺陷，促使英国聋哑人天文学家约翰·古德里克能够比别的科学家进行更加缜密的天文观测。
1783年，古德里克通过观测首先发现：“阿尔果尔”（大陵五）的亮度每2天22小时变暗一次。在这一基础上，他对“魔鬼之星”的亮度变化，提出了第一个令人信服的科学的解释：“阿尔果尔”（大陵五）是由两颗恒星组成的：一颗较亮的恒星和一颗暗一些的伴星。两颗星互相绕转，周期正好是2天22小时（现代观测查明，其准确周期为2天20小时49分）。在这个过程中，当偏暗的伴星遮掩了主星时，我们就会看到似乎这颗星“变暗了”。“大陵五”看上去是亮度不断改变的一颗星，所以阿拉伯人才称之为“魔鬼之星”，而实际上它只是双星——星际空间奇异的双生子。古德里克的理论解释，为其后的天文观测所证实。天文学界称大陵五这类因伴星遮掩而改变亮度的双星叫做食变双星。
在科学发现和科学研究的领域内，首次的突破，往往会带来丰硕的收获。现在，天文学家已经确认了许许多多的双星。其中，在北半球肉眼可以看见的著名双星有两对：天狼星和大熊座的开阳星。
天狼星
天狼星，即大犬座的α星，是北半球夜晚所能看见的最亮的恒星。实际上它也是一对双生子，组成它的两颗恒星，在发育程度上有着天壤之别。主星——天狼A的直径相当于太阳的2倍，表面温度高达40000℃～50000℃，属H→He热核反应最激烈的青壮年恒星，肉眼所见的天狼星的耀眼的蓝白色光芒，主要是由天狼A发出的。而它的那颗伴星——天狼B，直径仅为太阳的约1／30，发出的光也暗得多。别看这对“双生子”的体积相差21万多倍，可是它们的体重却相差无几。原来，天狼B是一颗质量和太阳质量相差不多的“晚年”恒星，它的“核燃料”已经消耗殆尽，成了密度极高的白矮星。
大熊座的开阳星和它的辅星不仅是一对肉眼可以看见的双星，而且还是一颗奇特的“复合双星”。开阳星位于大熊座中最亮的7颗星——中国称之为“北斗七星”的勺柄中央。在晴朗的夜空，视力正常的人，用肉眼稍许注意观察，就可以看出那里有两颗靠得很近的星星。亮的那颗，就是开阳星，稍暗些的那颗是开阳辅星。它们之间距离非常近，在天球上的距离仅为11′。正因为如此，它们成为宇宙中跳着快节奏舞蹈的“舞伴”，互相绕转一周仅仅需约0.67天的时间。两颗星的大气层则连成一体，看上去，两颗星之间，有些朦朦胧胧的云雾状辉光，形成了天空中独特的巨型“哑铃”。
更令人惊奇的是，开阳星本身，还是一对“双星”，而且这对双星的每个成员本身，还是双星！这4颗星的距离实在太近了，用肉眼是无论如何也分辨不出它们的。尤其是靠得最近的那对，即使在一般的天文望远镜中，也无法加以区分。只能在分光天文望远镜中，凭借对其光谱谱线的分析，判断出它们是互相关联的两颗星。天文学上，称这类双星为“分光双星”。
开阳星位于北斗七星的勺柄上
在星空中，还有一些双星的个头特别大。目前已经发现的，在紧靠英仙座的御夫座中，就有一对风采过人的双星。其中的一颗，直径约为太阳的7倍，体积是太阳的340多倍，发出红色的光芒（天文学上称之为红巨星）。两颗星绕着它们共同的重心旋转一周要用去地球的2.66年的时间。在每一周期中，地球上的观测者都可以看到两次互相掩食的现象。一次是红色的巨星将蓝色的星完全遮住，另一次则是蓝色的星在红色巨星的表面上掠过。每次掩食过程从偏食开始，经过食甚，最后到结束，大约历时40天！
起先，天文学家以为宇宙中的双星是十分罕见的，茫茫天际，充其量有几千对而已。可是，20世纪80年代末期，随着射电天文望远镜的使用，人们惊奇地发现，恒星孪生的现象，仅在银河系中就高达千分之二三。按绝对数量来说，银河系中双星的数量可能多达4亿至6亿对。
截止到1999年初，经过哈勃太空望远镜的观测，天文学家推断，宇宙的河外星系已经不少于1250亿个。宇宙中可能有多少对的双生子，读者不妨自己去估算一下吧。
俏织女难会牛郎
无论是中国人，还是外国人，在古代都以天空中的星星为题材，编织了许多美丽动人的神话故事。经过世代的筛选，传留至今的，便是先民智慧的精华。
在我国，以夜空的繁星为题材的众多神话故事中，最为脍炙人口的，大概非关于牛郎和织女的神话传说莫属了。
据说，勤劳的牛郎是人间的一位普通的青年农民，而织女却是天上西天王母娘娘最宠爱的女儿——一位美貌非凡、又非常善于纺织的仙女，所以被称为织女。天宫中有许许多多的清规戒律，仙女们平时只能互相来往，而不能和其他的神仙接触。纤巧秀美的织女则被关在闺房中，常年以纺纱织布度日。织女不甘心天宫的这种寂寞无聊的生活，动了凡念，私自下凡去看看人世间的风光。当她与牛郎相遇后，很快就互相产生了爱慕之情。不久，他们便结为夫妇，相亲相爱地生活了一段时间，生了一个儿子和一个女儿。
织女的这种行为，触犯了天上的法律，玉皇大帝派天兵天将把织女捉回天上。牛郎对神仙们的这种不近人情的作为十分愤怒，毅然抗争。他不顾天兵天将的阻拦，挑着担子，一边坐着女儿，一边坐着儿子，在后面飞快地追赶着织女……眼看着牛郎就要追上织女了，王母娘娘只好亲自出面来帮助天兵天将了。这位老神仙从头上拔下一根碧玉簪，施出大法力，在牛郎和织女之间轻轻地一划，立即出现了一条波涛汹涌的天河，把一对有情人永远地隔开了。
然而，情之所钟，惊天动地。天上的神鹊非常同情织女和牛郎，它们便在每年的农历七月初七那天，飞临天河上空，架起鹊桥，让织女和牛郎相聚一宵。
这么美妙动人的神话故事，到底有没有一点科学根据呢？
真是令人遗憾，古老神话那令人倾倒的魅力，在现代天文学知识面前却显得黯然失色。今天，天文观测的结果告诉我们，即使在织女星和牛郎星上面真的居住着本领高强的“神仙”，他们每年想要聚首一次，也是根本不可能的。牛郎星和织女星都是银河系的成员，织女星距离地球约26光年，每秒走30万千米的光在其间走一遭，要用26年之久。牛郎星与地球的距离则为17光年左右。织女星和牛郎星之间，距离在14光年以上。换句话说，以目前所知道的最快的宇宙速度——光速飞行，从织女星到牛郎星也需要14年多的时间。要是从整个宇宙环境的角度来看，上述的距离就显得微不足道了。我们的银河系的直径（银盘的直径）约有7万至8万光年。
天才的科学家爱因斯坦曾经预言，在宇宙中存在一种独特的“通道”，他将之命名为“虫洞”。通过虫洞，可能实现超越光速的宇宙飞行，几十光年的距离有可能在几分钟的时间内通过。如果你对这种科学的“梦想”有兴趣，请你阅读我们这本小书的后面的篇章——宇宙空间的“虫洞”。
当然，除了距离这个障碍之外，织女星和牛郎星上也根本不可能存在任何生命。这两颗星星，都与太阳类似，是炽热的恒星。也就是说，它们都是由非常热的气体组成的。天文观测的结果告诉我们：织女星的表面温度约9000K，比太阳表面温度高3000K左右，直径约400万千米，差不多为太阳的3倍，其体积约为太阳的24倍。牛郎星表面温度有7000K上下，比太阳表面也高出1000K左右。在这样高的温度下，所有的物质都成为离子态，任何有机物根本不可能存在。
可是，织女星好像与地球上的人类结下了不解的缘分，据天文学家预测，随着天体的运动，斗转星移，特别是随着地轴倾斜角度的缓慢变化，到公元14000年的时候，今日的织女星，将正好位于地球北极的上空，成为新的、明媚的北极星。
三星高照年来到
在我国，有一句俗语：“三星高照年来到”。这句话的意思是说，当夜幕初降时，如果“三星”就已经在天顶（我们仰视天穹，其最高的区域，称为天顶）附近，那就表示中国人农历的新年即将来临了。那么，如何在夜空中找到“三星”呢？这就需要从星座的知识说起了。
各个民族的先民们，都曾经凭借丰富的想象力“遨游”太空，在繁星密布的天国创造出使现代人叹为观止的神话故事。在这方面，古希腊人可以说是独占鳌头。他们把古希腊和古代巴比伦的最动人的神话传说，移植到宇宙的星空之中，将夜晚的星空分成了许多星座。每一个星座，都对应有一个动人的神话故事，或者是一组神话故事的一个重要的组成部分。1928年，国际天文学联合会规定：以古希腊人对天空的划分为基础，将整个天空划分为88个星座，作为人类研究星空的区域划分的基础。
对于北半球的居民来说，比较熟悉的星座（或者说对其中的一些星星熟悉）主要有正北方的大熊星座、小熊星座，以及偏南方的猎户星座、大犬星座等。
大熊星座中最亮的7颗星，就是中国人经常说的“北斗七星”。小熊星座中，在正北方的天空中，在稀稀落落的一群暗星之中，有一颗星比较引人注目，那就是北极星。关于这两个星座的故事，请看下节——“俯视人间的美丽女神”。
猎户星座和大犬星座的主要恒星
我们所说的“三星”，是猎户星座的组成部分。按照我国先民对天空星宿的划分，则是周天“二十八宿”中“西方七宿”中的成员。我们按照恒星的“视亮度”（人眼观测的感觉亮度，由于恒星和地球距离的差异很大，恒星的实际亮度和视亮度往往有很大的差别）来画恒星的大小。
右上方的猎户星座，我们画出了18颗星。它们组成一位老猎人的形象。其中，挨得比较近的3颗亮星，是猎人腰带上的3颗宝石，就是我国民间常说的“三星”。在古希腊的神话故事中，这位猎人，一手拿着弓箭，一手举着猎刀，身后带领着他的两只心爱的猎犬——大犬星座和小犬星座，正在追逐一只“天兔”。天兔星座的位置，大约就在写图名的地方。
三星所以很早就引起了中国和其他国家的先民的注意，主要还是在于它们的视亮度。
在北半球中纬度生活的人们，能够看到的恒星中，除了太阳之外，最为明媚的还有12颗。而在相对集中的天空区域内，猎户星座、大犬星座、小犬星座，就占其中的4颗，在晴朗的夜空中，就显得格外引人注目了。三星的视亮度虽然不大，属于中等亮度的恒星，但是，借了上述4颗亮星的“光”，又三星比肩而列，我们的先民就把它们作为“福、禄、寿”的象征，从此名声大振了。
大犬星座的α星，中文名称为天狼星，是视亮度仅次于太阳的恒星，即习惯上所说的，夜晚能够看见的最亮的恒星（习惯上所说的星星，包括了行星。夜晚，不算月亮，最亮的是金星，其次就是天狼星）。猎户星座的α星、β星，中文名称分别叫做参宿四、参宿七，也都是太空中明亮的星星。
要是说起恒星的绝对亮度，它与视亮度的排列就截然不同了。在按视亮度的排队中，太阳是最亮的恒星，其视亮度为排第二位的天狼星的20亿倍！可是，要按照绝对亮度，太阳在20颗最亮的恒星中，就只好屈居最后一位了。例如，天狼星的绝对亮度是太阳的24倍；参宿四的绝对亮度则为太阳的1270多倍；参宿七的亮度更为惊人，它是太阳的18365倍！
如果你有兴趣翻阅一下后面的文章——“太空巨人有多大”，你将会知道，参宿四还是一颗个头非常大的“红巨星”，其直径差不多是太阳的5500倍，体积是太阳的1.6万多倍。
你愿意在春节前后的夜晚，在星空中结识一下福、禄、寿三星，以及天狼星等著名的恒星吗？
北极星和北斗星及其传说
星星的知名度并不总与它们的亮度成正比。商业中说地理位置重要，有“寸金之地”的说法。在天上，星星有时也因占据了这样特殊的地位而出名。典型的例子，大概非北极星莫属了。
北极星
自然条件和独特的历史机缘，使北半球成了人类文明的发祥地。北极星也就与人类结下了不解之缘。早在公元前10世纪以前，中国、巴比伦、埃及和希腊等地的先民们，就开始了各具特色的天文观测。没有多久，人们就注意到，在北方的天区有一颗虽然不很明亮的星星，但是它却很独特：始终在天空中的固定位置上。于是人们给它起名为“北极星”。
由于北极星相对地说不那么显眼，所以人们又从它与周围恒星的关系中，发现“北斗七星”有5颗明亮的星星，其中“勺子”边缘的两颗亮星的延长线上，大约4倍距离的地方，正好是北极星。找到北极星，就知道那个方向是正北方了。同时，现代人还知道，测定出北极星的“高度”（视线与地平面的夹角），就知道了你所在地方的地理纬度。
在现代天文学中，北极星属于小熊座，北斗七星属于大熊座。在希腊的古代神话中，这两个星座，有一段极其动人的神话故事。
据说，管理山林和湖泊、沼泽的女神嘉丽斯托非常美丽，诸神之王朱庇特与嘉丽斯托之间产生了炽热的恋情。然而，朱庇特的夫人，天后朱诺是一位嫉妒心非常强的女神。朱庇特担心朱诺会加害于嘉丽斯托，就使用法力把嘉丽斯托变成一只熊，住在幽静的山林和湖泊之间。朱庇特和嘉丽斯托的儿子阿卡斯不知内中的隐情，在一次狩猎时，险些射死了自己的生身母亲。朱庇特觉得长此以往，终究有许多的不妥，便毅然决定将母子二人都安置在天上。嘉丽斯托就是大熊座，阿卡斯就是小熊座，母子相依。就这样，善良美丽的女神，夜夜俯视着人间，为迷途的人们指示着方向。