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五車(chē)二（英文名：Capella），拜耳命名法中又稱(chēng)御夫座α（α Aurige，簡(jiǎn)稱(chēng)：α Aur），是全天第六亮星。五車(chē)二的距地距離為42.92光年，赤經(jīng)為05h16m41.35871s，赤緯+45°59′52.7693″，在冬季，五車(chē)二與天狼星、南河三、參宿七、畢宿五、北河三一同構(gòu)成“冬季大鉆石”。

五車(chē)二作為一群星的集合，其中A為主星，B、C、D、E、F、G、HL均為目視伴星。主星五車(chē)二A作為一對(duì)分光雙星，由均為巨星的Aa和Ab組成。其中Aa正在膨脹，并向漸近巨星支演化，Ab仍處于亞巨星階段，正在向紅巨星分支膨脹和冷卻。五車(chē)二A的主星Aa的表面溫度約為4900K，半徑為12.2±0.2倍太陽(yáng)半徑，質(zhì)量為2.5687±0.0074倍太陽(yáng)質(zhì)量，在所有波長(zhǎng)上的光度大約是太陽(yáng)的79倍，主星的自轉(zhuǎn)速度為4.1±0.4km/s，需要104±3天完成一次自轉(zhuǎn)。而伴星Ab的自轉(zhuǎn)速度比主星快，僅需要8.5±0.2天即可完成自轉(zhuǎn)。它的表面溫度大約是5700K，半徑為9.2±0.4倍太陽(yáng)半徑，質(zhì)量為2.4828±0.0067倍太陽(yáng)質(zhì)量，全波長(zhǎng)的光度約為太陽(yáng)的73倍。兩星在所有波長(zhǎng)上的輻射量上，主星是比較亮的，但在可見(jiàn)光的波段上，主星卻較為黯淡，視星等為+0.91，而伴星的視星等為+0.76。另外，五車(chē)二HL為兩顆紅矮星，與A星系統(tǒng)相距10000天文單位。

在中國(guó)天文學(xué)中，因它是星官五車(chē)中的第二顆星，所以被稱(chēng)為五車(chē)二。五車(chē)二的英文名稱(chēng)Capella源自拉丁語(yǔ)，意為（?。?a href="/hebeideji/8848727177600910230.html">雌性山羊。

命名

在中國(guó)天文學(xué)中，因其是星官五車(chē)中的第二顆星，后被稱(chēng)為五車(chē)二。五車(chē)二的英文名稱(chēng)Capella是拉丁語(yǔ)，意為（?。┐菩陨窖颉?016年7月，國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)組織恒星名稱(chēng)工作組（WGSN）的第一份公告包含了WGSN批準(zhǔn)的前兩批名稱(chēng)的表格，其中包括了五車(chē)二。Capella現(xiàn)在已被列入IAU恒星名稱(chēng)目錄，也適用于拜耳名稱(chēng)御夫座α（α Aur）恒星。

另外，五車(chē)二在弗蘭斯蒂德命名法（Flamsteed designation）中被命名為13 Aurigae。在其他星表中的編號(hào)為ADS 3841、CCDM J05168+4559和WDS 05167+4600等。

觀測(cè)歷史

早期觀測(cè)

公元前20世紀(jì)，阿卡德的銘文中已提及五車(chē)二。其與山羊相關(guān)的象征意義可以追溯到美索不達(dá)米亞天文學(xué)。在公元前7世紀(jì)的《巴比倫綱要》中，五車(chē)二與一個(gè)被稱(chēng)為“GAM”“Gamlum”或“MUL.GAM”的星座有關(guān)。GAM是指一把彎刀或者鞭杖，可能是指代五車(chē)二本身，也可能是指御夫座整體。后來(lái)的貝都因（Bedouin）天文學(xué)家認(rèn)為星座可以用動(dòng)物形象來(lái)指代，每顆星代表一種動(dòng)物，其中御夫座的恒星是由一群山羊組成，類(lèi)似組合也出現(xiàn)在希臘神話中。在英國(guó)文學(xué)中，五車(chē)二稱(chēng)為牧羊人之星。而在古典時(shí)代，五車(chē)二被視為雨的預(yù)兆。

始建于公元前275年左右的墨西哥瓦哈卡州蒙特阿爾班山古代遺址的J號(hào)建筑，與該遺址內(nèi)其他建筑的方向不同，J號(hào)建筑的臺(tái)階與當(dāng)時(shí)五車(chē)二的升起方向垂直排列，這樣站在建筑門(mén)口向外看的人就可以直接面對(duì)五車(chē)二。

觀測(cè)雙星

1899年，利克天文臺(tái)的威廉·華萊士·坎貝爾（William Wallace Campbell）教授依據(jù)光譜數(shù)據(jù)，第一次宣布五車(chē)二是一個(gè)雙星系統(tǒng)。他注意到從1896年8月到1897年2月拍攝的照片，第二個(gè)光譜似乎疊加在第一個(gè)光譜上，并且在9月和10月向紫外方向存在克里斯蒂安·多普勒位移，在11月和2月向紅外方向存在多普勒位移。1899年7月，英國(guó)天文學(xué)家休·紐奧爾（Hugh Newall）在劍橋大學(xué)利用64厘米望遠(yuǎn)鏡的四棱鏡分光鏡觀察了五車(chē)二的復(fù)合光譜，也得出了它是一個(gè)雙星系統(tǒng)的結(jié)論。

1914年，芬蘭天文學(xué)家埃利斯·拉格納·弗魯杰姆（Elis Ragnar Furuhjelm）觀察到五車(chē)二有一顆微弱的伴星，由于其固有運(yùn)動(dòng)與五車(chē)二相似，因此可能與五車(chē)二有物理聯(lián)系。20世紀(jì)30年代，英國(guó)天文學(xué)家亞瑟·埃丁頓（Arthur Stanley Eddington）在研究恒星質(zhì)光關(guān)系時(shí)，就利用了五車(chē)二的基本參量，并寫(xiě)入其名著《恒星內(nèi)部結(jié)構(gòu)》一書(shū)中。后來(lái)有人發(fā)現(xiàn)其可見(jiàn)光波段亮度有周期為300多天的小幅變化，并用光斑干涉法在照片上分辨五車(chē)二的兩顆子星。1936年2月，卡爾·斯特恩斯（Carl L. Stearns）觀察到這個(gè)伴星可能是其自身的兩倍。同年9月，杰拉德·庫(kù)伊伯（Gerard Kuiper）證實(shí)了這一點(diǎn)，這對(duì)星被指定為五車(chē)二H和L。

許多觀察者嘗試辨別五車(chē)二這些星的組成部分，但未成功。1919年，五車(chē)二首次被威爾遜山天文臺(tái)的約翰·安德森（John Anderson）和法蘭西斯·畢斯（Francis Pease）以干涉測(cè)量解析出來(lái)，這是首次成功以干涉測(cè)量解析太陽(yáng)系以外的天體。1977年，法國(guó)發(fā)表了用兩架望遠(yuǎn)鏡所作的干涉觀測(cè)，測(cè)出五車(chē)二兩子星角直徑分別為5.2±1.0毫角秒和4.0±2.0毫角秒。1994年，威爾遜山天文臺(tái)依據(jù)馬克III恒星干涉儀的觀測(cè)結(jié)果，發(fā)表了關(guān)于五車(chē)二的一個(gè)高精度軌道數(shù)據(jù)。次年9月，研究人員利用劍橋光學(xué)孔徑綜合望遠(yuǎn)鏡對(duì)五車(chē)二進(jìn)行成像，五車(chē)二成為第一個(gè)被光學(xué)干涉儀成像的天文對(duì)象。

X射線源

1962年9月20日和1963年3月15日，Aerobee-Hi火箭兩次飛行探測(cè)到并確認(rèn)了御夫座中一個(gè)X射線源（位于赤經(jīng)05時(shí)09分，赤緯+45°），被確定為五車(chē)二。1974年4月5日，研究人員對(duì)五車(chē)二進(jìn)行X射線觀測(cè)，當(dāng)天進(jìn)行了一次校準(zhǔn)火箭飛行姿態(tài)控制，恒星傳感器把有效載荷軸指向五車(chē)二。在這段時(shí)間內(nèi)，恒星傳感器與X射線反射器系統(tǒng)共同檢測(cè)到了0.2-1.6keV范圍內(nèi)的X射線連續(xù)譜。五車(chē)二被探測(cè)到較強(qiáng)的X射線輻射，其強(qiáng)度超過(guò)了太陽(yáng)X射線輻射強(qiáng)度的10000倍（即高4個(gè)數(shù)量級(jí)）。

五車(chē)二的X射線光度（LX）約為1024W（1031erg/s），其X射線主要來(lái)自最大質(zhì)量恒星的冕層。研究人員通過(guò)使用火箭獲得的五車(chē)二冕層X(jué)射線光譜，顯示其冕層溫度很高，但這高溫需要存在磁場(chǎng)約束。

物理性質(zhì)

盡管肉眼看五車(chē)二為一個(gè)亮星，但實(shí)際上它是由多顆恒星組成的。其中最明顯的是主星五車(chē)二A，它的附近還存在多顆視線上的伴星，與其一起被列入各種多恒星星表中?！度A盛頓雙星星表》列出了五車(chē)二A、B、C、D、E、F、G、H、I、L、M、N、O、P、Q和R等恒星。但紅矮星H和L是一對(duì)緊密的伴星，與明亮的A星處于相同的距離，并且與其一起在太空中國(guó)移動(dòng)通信集團(tuán)。五車(chē)二A本身是一對(duì)分光雙星，由均為巨星的Aa和Ab組成。這對(duì)巨星與H、L相隔723''。

美國(guó)天文學(xué)家羅伯特·伯納姆（Robert Burnham Jr.）采用了一個(gè)比例模型來(lái)描述五車(chē)二多星系統(tǒng)，其中五車(chē)二A由直徑13英寸和7英寸、間隔10英尺的球體表示。紅矮星H和L各自直徑為0.7英寸，它們相距420英尺。

五車(chē)二A

組成

五車(chē)二A是由兩顆巨星組成，它們每104.02128±0.00016天互相繞行一次，半長(zhǎng)軸為0.74272±0.00069個(gè)天文單位。其主星的表面溫度大約是4900K，半徑為12.2±0.2倍太陽(yáng)半徑，質(zhì)量為2.5687±0.0074倍太陽(yáng)質(zhì)量，在所有波長(zhǎng)上的光度大約是太陽(yáng)的79倍。伴星表面溫度大約是5700K，半徑為9.2±0.4倍太陽(yáng)半徑，質(zhì)量為2.4828±0.0067太陽(yáng)質(zhì)量，全波長(zhǎng)的光度約為太陽(yáng)的73倍。雖然在所有波長(zhǎng)上的輻射量上，主星是比較亮的，但是在可見(jiàn)光的波段上，主星卻較為黯淡，視星等為+0.91，而伴星的視星等為+0.76。

現(xiàn)代慣例將更亮的且較冷的那顆恒星指定為Aa，其光譜類(lèi)型通常在G2和K0之間，其R-I色指數(shù)和U-B色指數(shù)均為+0.44、B-V色指數(shù)為+0.80、V-R色指數(shù)為?0.3。較熱的伴星Ab的光譜類(lèi)型為后期（較冷）F或早期（較熱）G。這兩顆星的MK光譜類(lèi)型已被多次測(cè)量，并且它們都一致被指定為III級(jí)光度，即都為巨星。因主星的譜線更為清晰，復(fù)合光譜以主星為主；而伴星的譜線由于其快速旋轉(zhuǎn)而變寬和模糊。近期的研究表明具體光譜類(lèi)型為K0III和G1III，但舊的數(shù)值仍被廣泛引用，如《亮星目錄》中的G5IIIe+G0III或埃根（Eggen）的G8III+G0III。

距地距離

根據(jù)依巴谷衛(wèi)星測(cè)量的每年76.20毫角秒（誤差幅度為0.46毫角秒）的視差偏移。據(jù)此估計(jì)，五車(chē)二A距離地球42.8光年，誤差為0.3光年。另一種測(cè)定距離的方法是通過(guò)軌道視差，得到的距離為42.92光年，誤差僅為0.1%。據(jù)估計(jì)，五車(chē)二A在過(guò)去距離太陽(yáng)系較近，距離太陽(yáng)系不到29光年（大約在237000年前）。在這個(gè)距離上，五車(chē)二A的視星等為-0.82，與今天的老人星相當(dāng)。

1960年，美國(guó)天文學(xué)家?jiàn)W林·艾根（Olin Jeuck Eggen）通過(guò)分析五車(chē)二的恒星視運(yùn)動(dòng)和視差，得出結(jié)論：五車(chē)二是畢宿星團(tuán)的一員。該星團(tuán)的成員具有相似的年齡，且那些質(zhì)量約為太陽(yáng)質(zhì)量的2.5倍的成員在耗盡了核心的氫儲(chǔ)備后，已經(jīng)脫離了主序階段，正在膨脹并冷卻成紅巨星。

演化與壽命

經(jīng)計(jì)算，五車(chē)二A中的兩顆星每104.02128±0.00016天繞行一次，半長(zhǎng)軸為111.11±0.10百萬(wàn)km（0.74272±0.00069天文單位），大致相當(dāng)于金星和太陽(yáng)之間的距離。這對(duì)恒星不是一個(gè)食變雙星，即從地球上看，兩顆恒星都不會(huì)從另一顆前面經(jīng)過(guò)。即使在主星處于紅巨星階段時(shí)，這兩顆恒星相互之間的距離太遠(yuǎn)，以至于它們的洛希瓣都沒(méi)有被填滿，也沒(méi)有發(fā)生任何重要的質(zhì)量轉(zhuǎn)移。

據(jù)估計(jì)，這些恒星的年齡為5.9億至6.5億年，這兩顆星在主序階段可能處于光譜型A的高溫端，類(lèi)似于織女一。它們現(xiàn)在已經(jīng)耗盡了核心氫并演化脫離了主序，其外層正在膨脹和冷卻。盡管伴星屬于巨星光度級(jí)，但在赫羅圖上的赫羅間隙內(nèi)，伴星仍處于亞巨星階段，正在向紅巨星分支膨脹和冷卻。更大質(zhì)量的主星已經(jīng)經(jīng)過(guò)了這個(gè)階段，它的最大半徑達(dá)到了太陽(yáng)的36到38倍。主星現(xiàn)在是一顆紅團(tuán)簇星，其核心將進(jìn)行生產(chǎn)碳與氧的三alpha反應(yīng)。研究表明主星正在膨脹，并向漸進(jìn)巨星支演化。

其他參數(shù)

每顆恒星的自轉(zhuǎn)周期可以通過(guò)觀察其光譜線多普勒頻移的周期性變化來(lái)測(cè)量。五車(chē)二Aa、Ab的自轉(zhuǎn)速度是根據(jù)它們的轉(zhuǎn)軸傾角、自轉(zhuǎn)周期和大小得知。五車(chē)二Aa的自轉(zhuǎn)速度為4.1±0.4km/s，需要104±3天完成一次自轉(zhuǎn)，而五車(chē)二Ab的自轉(zhuǎn)速度要快得多，為35.0±0.5km/s，僅需要8.5±0.2天完成一次完整自轉(zhuǎn)。當(dāng)恒星膨脹成為巨星時(shí)，所有星體都會(huì)發(fā)生自轉(zhuǎn)制動(dòng)，雙星系統(tǒng)也會(huì)受到潮汐制動(dòng)。五車(chē)二Aa由于自轉(zhuǎn)制動(dòng)，目前其自轉(zhuǎn)周期和軌道周期基本一致。

長(zhǎng)期以來(lái)，五車(chē)二A被懷疑具有輕微的變星性質(zhì)。它的亮度振幅約為0.1等，這意味著它有時(shí)可能比獵戶(hù)座的參宿七、參宿四和織女一更亮或更暗，而這些星也是變星。該系統(tǒng)被歸類(lèi)為RS Canum Venaticorum變星，這是一類(lèi)具有活躍色球層、會(huì)產(chǎn)生巨大星斑的雙星，但在變星總表中仍然被列為疑似變星。與RS CVn系統(tǒng)不同的是，較熱的五車(chē)二Ab具有更活躍的大氣層，因?yàn)樗挥诤樟_間隙內(nèi)，且正在改變其角動(dòng)量并加深對(duì)流區(qū)。

伴星

五車(chē)二HL

五車(chē)二的第七個(gè)伴星，即H，與主星存在物理關(guān)聯(lián)。其作為一顆紅矮星，與A星系統(tǒng)的距離約為10000天文單位。它有自己的伴星，即一顆更暗的紅矮星。該星1935年被發(fā)現(xiàn)時(shí)距離H為1.8″，在雙星星表中，它被稱(chēng)為L(zhǎng)。2015年，這兩顆恒星的距離增加到3.5″。格利澤近星星表將這個(gè)雙星系統(tǒng)標(biāo)記為GJ 195，這兩顆恒星也被分別稱(chēng)為GJ 195A和B。而且這兩顆星在視星等上有3.5倍的差異，但在紅外波長(zhǎng)下差異要小得多。

2015年，研究人員依據(jù)這兩顆星的300年軌道周期，根據(jù)它們的紅外星等，得出GJ 195A和B的質(zhì)量分別為0.57倍太陽(yáng)質(zhì)量和0.53倍太陽(yáng)質(zhì)量。

目視伴星

五車(chē)二A的六顆目視伴星是在五車(chē)二H之前發(fā)現(xiàn)的，一般只稱(chēng)為五車(chē)二B到G。盡管它們?cè)谔炜罩锌雌饋?lái)都比HL更近，但它們與五車(chē)二A沒(méi)有物理上的聯(lián)系。

觀測(cè)

五車(chē)二的平均視星等為+0.08，在御夫座中是最亮的星體，也是夜空中第六亮的恒星，還是北半球第三亮的星星（僅次于大角星和織女一）。其作為北緯40°肉眼可見(jiàn)的第四亮星，呈現(xiàn)出黃白色。在用望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行日間觀察時(shí)，因與藍(lán)天的對(duì)比，黃色更為明顯。

五車(chē)二比其他一等星更接近北天極。它在南緯44°以南地區(qū)是不可見(jiàn)的，在北緯44°以北的繞極地地區(qū)，五車(chē)二全年都位于地平線以上。五車(chē)二和織女星位于北極點(diǎn)的兩側(cè)，與極點(diǎn)的距離大致相同，以至于連接兩顆星的假想線會(huì)穿過(guò)北極星。此外，位于獵戶(hù)座和北極星之間的五車(chē)二，在12月初的午夜時(shí)分達(dá)到夜空中的最高點(diǎn)，并被視為北半球冬季天空中的一顆突出的恒星。冬季是一年中可見(jiàn)亮星最多的季節(jié)。“冬季大三角”中的天狼星與南河三還有另外的“組別”，它們與獵戶(hù)座的參宿七、金牛座的畢宿五、御夫座的五車(chē)二、雙子座的北河三連成一個(gè)不規(guī)則的六邊形，被稱(chēng)為“冬季大鉆石”。其中，五車(chē)二、參宿七全天恒星亮度排名分別為第六、第七。

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命名

觀測(cè)歷史

早期觀測(cè)

觀測(cè)雙星

X射線源

物理性質(zhì)

五車(chē)二A

組成

距地距離

演化與壽命

其他參數(shù)

伴星

五車(chē)二HL

目視伴星

觀測(cè)

相關(guān)文化

希臘神話

美洲地區(qū)

澳大利亞神話

占星學(xué)

小說(shuō)作品