古今觀星接力賽

葉飛

公元1054 年7 月4 日，這是宋朝第四個皇帝宋仁宗趙禎統治的時期。在這個盛夏的寅時（凌晨三到五點），夜晚即將結束，還有一個小時天就要亮了，身為大宋司天監（掌管觀星與歷法等天文事務的官員）的楊惟德正準備結束這一整晚的觀測任務，他帶著些許倦意再次登上高聳的觀星臺，極目眺望著遠處微微泛白的天空。

現在正值農歷五月，月亮漸漸落下，太陽即將升起，微亮的天空中還點綴著點點星光。忽然，有一顆光芒四射、顏色赤白的亮星出現于東方地平線上。這顆星散發出的光芒是如此強烈，完全蓋過了殘月，足以與滿月的亮度相媲美。一開始，楊惟德認為這顆星是金星，因為它的顏色、位置和亮度，都很符合剛出東方的啟明星的情況。但他又猛然想起，這個時間的金星是作為長庚星（在中國古代，長庚星和啟明星都是金星的別稱）存在的，也就是應該在傍晚時分才會出現。楊惟德很快意識到，這顆星肯定不是啟明星，它的出現非同尋常！

來地球做客的“客星”

楊惟德很快想到了之前的司天監于大宋景德三年（1006 年）發現的一顆亮星——周伯星。根據《宋史· 天文志》的記載：“周伯星見，出氐南，騎官西一度，狀如半月，有芒角，煌煌然可以鑒物。”這顆星的形狀如同半月，亮度很高，即使在夜晚也能讓人看清一切事物。景德年間的司天監所記錄的這個天象，跟當下楊惟德看到的這顆星非常相似，楊惟德據此斷定此時出現在他眼前的這顆亮星應該是客星。

在中國古代，客星是一個神秘的天象。唐代天文學家李淳風在《觀象玩占》中提到：“客星，非常之星。其出也，無恒時；其居也，無定所。忽見忽沒，或行或止，不可推算，寓于星辰之間如客，故謂之客星。”在古人看來，夜空中突然出現一顆沒見過的亮星，這顆星在天空中待了一段時間，然后又從人們的視野中消失，它就像是來天空做客的客人，故稱之為客星。這其實是對天空中新出現的星星的一個統稱，中國古代天文學家將出現在天空中的新星、超新星等都稱作客星。

《宋史·天文志》對周伯星的描述

《明史·天文志》對客星的描述

敦煌星圖是在敦煌經卷中發現的一幅古星圖，約繪制于唐中宗時期，現藏于大英博物館

為了確保這顆星不是與此現象非常相似的彗星，楊惟德又連續在觀星臺觀測了好幾晚。他發現這顆星散發著耀眼的光芒，它的發光點始終在同一個位置。楊惟德確信這是一顆百年罕見的客星，于是趕緊呈報朝廷，陳述此次客星的征兆。“伏睹客星出現，其星上微有光彩，黃色，謹案《黃帝掌握占》云：客星不犯畢，明盛者，主國有大賢。乞付史館，容百官稱賀。詔送史館。”他留下了這樣的觀測記錄。這顆新星便是有名的宋代“天關客星”，它的位置非常接近敦煌星圖上的天關星。在中國天人合一的傳統思想中，天關星是天上重要的關卡，是天體進出的門戶，位置十分重要，因此古人十分重視對它的觀測。雖然有時古人會將一些客星視作不祥的妖星，但“天關客星”在宋人的眼里，是國家將有賢人出世的吉兆，為此百官紛紛向皇帝賀喜，宋仁宗還下詔將其載入史冊。

正是因為宋人對“天關客星”的重視，使得關于這顆客星的詳實記錄非常多。1054 年至1056 年，在宋朝都城開封的觀象臺上，一直有人關注著這顆客星。在它即將消失時，楊惟德再次記錄下這件至關重要的事——“嘉祐元年（1056 年）三月，司天監言：客星沒，客去之兆也。初，至和元年（1054 年）五月，晨出東方，守天關，晝見如太白，芒角四出，色赤白，凡見二十三日。”這些觀測記錄先后在《宋史· 仁宗本紀》《宋史· 天文志》《宋會要輯稿》等文獻中被轉錄下來，流傳后世。還有其他古代文獻資料也證實了“天關客星”出現這一事件，例如馬端臨于1317 年編撰的《文獻通考· 象緯考》中就有記載：“至和元年五月己丑（1054 年7 月4 日），客星出天關東南，可數寸（約0.5度），歲馀（yú）消沒。”古人對宋代“天關客星”的記錄經過多次的抄寫、轉錄以及匯總， 使對它的記錄包含日期、位置、顏色、亮度等很多天文現象細節。1000多年前的宋人在仰望星空發現這顆客星之時，并不會想到這顆星會成為送給千年后人類的一份“大禮”。中國古代關于“天關客星”的詳實史料，成為現代天文學家得以理解宇宙中最為壯觀的天體物理現象之一的重要資料。

外國人眼中的“天外來客”

在宋人看到“天關客星”的600多年后，1731年，英國的外科醫生與天文愛好者約翰·貝維斯偶然在金牛座ζ 星（即天關星）旁發現了一個灰白色的小霧團。被稱作彗星獵人的法國天文學家梅西葉在用望遠鏡尋找彗星之時，也在金牛座中發現了這個模糊的亮點。為了將這些模糊的天體與彗星加以區別，梅西葉將這些模糊的霧團或光斑稱作星云，并將它們的信息整理在他創制的《梅西葉星云星團表》中。金牛座的這個亮點被梅西葉最早命名為M1（梅西葉1 號）。

1844 年，愛爾蘭天文學家威廉· 帕森思對金牛座這個亮點進行了更加細致的觀察和研究，他認為這個亮點的細節看上去很像一只螃蟹，因此將它命名為蟹狀星云。在之后的幾十年，隨著大型望遠鏡的投入使用，人們始終對它保持著較高的關注度。美國天文學家通過對比十幾年來為蟹狀星云拍攝的大量照片，發現這只“螃蟹”還在持續不斷地“長大”。有趣的是，有天文學家在整理中國古代觀測的新星記錄時，發現1054 年宋人觀測到的“天關客星”非常接近蟹狀星云。

夜空中的“天關客星”

1928 年，美國著名天文學家埃德溫· 哈勃將中國文獻中“天關客星”的出沒日期與蟹狀星云的膨脹聯系起來，根據計算星云的膨脹速度和范圍，他推測出1054 年的“天關客星”和蟹狀星云是同一個天文現象的不同階段，此時蟹狀星云的大小正是“天關客星”膨脹了900 多年的結果。宋代那顆客星的出現，正是一個超新星正在爆發的現象。楊惟德看到的是來自6500 光年之外的超新星的“死亡過程”——大質量恒星在演化接近末期時，發生劇烈爆炸，并釋放出大量的能量，周圍形成炙熱的膨脹氣體（星云）。而蟹狀星云就是這顆星的遺跡。

現代天文學家從“天關客星”和蟹狀星云中找到了理解超新星爆炸的關鍵線索。1968年，美國天文學家從該星云中還發現了一顆恒星死亡后留下的脈沖星。

跨越千年的古今觀星接力賽，為我們了解神秘的大質量恒星演化過程提供了諸多有趣的線索。