How big is 牛郎星(天鷹座 α)?

牛郎星是天鷹座中的一顆熱恆星,距離地球大約17光年。光年是光在一年內行進的距離。牛郎星自轉速度快到會在赤道處隆起。它在赤道處的直徑大約是280萬公里,是太陽寬度的兩倍,但兩極間的直徑只有大約230萬公里。

大小

恆星沒有固態表面,所以恆星的大小指的是它發光層的寬度。2007年,天文學家使用CHARA陣列觀測牛郎星,這套系統結合多台望遠鏡的光線,能看清任何單一望遠鏡都無法辨識的細節。他們利用這些觀測資料建立了牛郎星表面的影像,並以自轉恆星模型來擬合觀測結果。

這個模型顯示,牛郎星赤道處的半徑是太陽的2.03倍,兩極處的半徑是太陽的1.63倍。也就是說,這顆恆星赤道處的寬度比兩極間的寬度大約多四分之一。2020年的一項研究使用更精細的恆星內部模型,得出赤道半徑為太陽的2.01倍,與先前的結果相差約在1%以內。

大小比較

• 牛郎星在赤道處的寬度大約是太陽的兩倍。
• 把大約220顆地球並排排列,就能橫跨牛郎星的赤道。
• 南河三在本站中的大小相同,寬度幾乎完全一樣,大約是280萬公里。
• 織女星是另一顆快速自轉的恆星,赤道處的寬度大約是380萬公里,牛郎星的寬度大約是它的四分之三。
• 如果把太陽縮小到一顆籃球的大小,牛郎星會是一顆稍微壓扁的球體,赤道處直徑大約49公分,兩極間大約39公分。

自轉週期不到八小時的恆星

牛郎星每7小時46分鐘自轉一圈,赤道處的自轉速度大約是每秒314公里。相較之下,太陽自轉一圈大約需要25天。如此快速的自轉會把牛郎星的赤道向外推,這就是這顆恆星呈扁平狀的原因。

隆起的赤道區域也比兩極來得涼,這種現象稱為重力昏暗效應。2007年的研究測得兩極溫度大約攝氏8200度,赤道大約攝氏6600度。研究得到的影像直接呈現了這個效應:兩極附近是明亮區域,沿著赤道則有一條較暗的帶狀區域,亮度只有兩極的60%至70%。

夜空中

牛郎星、織女星和天津四是夏季大三角中的三顆亮星。這個三角形是一種星群,也就是一種常見卻不屬於88個正式星座之一的星星排列圖案。在北半球,它會在夏季夜晚出現在接近天頂的高空,即使在光害嚴重的城市裡也能看到。

參考資料

• Imaging the Surface of Altair. Monnier et al., Science, 2007.
• A realistic two-dimensional model of Altair. Bouchaud et al., Astronomy & Astrophysics, 2020.
• What Are Asterisms. NASA, 2021.
• IAU Catalog of Star Names. IAU Working Group on Star Names, 2022.
• The diameter and evolutionary state of Procyon A. Kervella et al., Astronomy & Astrophysics, 2004.
• Resolving Vega and the inclination controversy with CHARA/MIRC. Monnier et al., The Astrophysical Journal Letters, 2012.
• Sun Fact Sheet. NASA, 2024.
• Earth Fact Sheet. NASA, 2024.
• Official Basketball Rules 2026: Basketball Equipment. FIBA, 2026.