北天 · UMa
大熊座 Ursa Major
Ursa Major · Ursae Majoris
大熊座是全天第三大星座,也是最容易找到的一个——它最亮的七颗星组成北斗七星,这个星群本身就是通往北天半个天空的路标。
物理概貌
大熊座占据 1279.66 平方度天区,在全部 88 个星座中面积排名第三,仅有长蛇座与室女座比它更广阔。这个数字有实际意义:北斗七星全部七颗亮星可以塞进同一副双筒望远镜的视场里,而如此辽阔的范围也决定了它的最佳观测月——四月——此时大熊座在北方观测者的傍晚天空中升得最高。在所列六颗主星中,摇光(ε UMa)以 1.77 等居首,但优势极小。天枢(α UMa)以 1.79 等紧随其后,1.86 等的摇光(η UMa)也相差无几,肉眼看来三者几乎并列。摇光的光谱型 A1III-IVp 说明它是一颗偏白的恒星,正从主序向巨星阶段膨胀,而那个“p”标记出它金属丰度的异常。要注意,拜耳字母在这里并不按亮度排列:α 并非最亮者。拉丁文 Ursa Major 意为“大熊”,其属格 Ursae Majoris 生成“Alpha Ursae Majoris”这类写法,即星表中使用的所有格形式。
寻星路线
从北斗本身出发是最短的路。在中北纬度,这七颗星整个春季夜晚都高悬天际;在北纬 50° 以上,它们终年不落,绕北极星环行。四月暮色之后朝北看,斗魁正向上翘起。一条可靠的路径从牧夫座入手。先找到大角——北斗斗柄以南那颗橙色亮星——再沿斗柄的弧线向外延伸,摇光就是这条弧线尽头的最后一颗。反过来,斗柄的弯度也会把你的视线引回大角。从其他邻座看,小狮座与猎犬座位于狮子座与大熊的熊掌之间:四月里从狮子座的镰刀形向北扫过去,便能与斗魁相遇。鹿豹座和天龙座填补了靠极一侧的区域,因此从北极星穿过天龙座头部作一条连线,终会进入大熊座的双足。在北纬 40°,整个图形都能舒适地高出北地平线;居住地越靠北,留在天上的部分就越多。
神话与文化
希腊神话把大熊座系在卡利斯托身上:她是阿耳忒弥斯的侍女,被宙斯所爱,赫拉一怒之下将她变成熊;当她的儿子阿卡斯在狩猎中险些刺中她时,宙斯把母子双双送上天空——卡利斯托化为大熊,阿卡斯成为牧夫,绕着极轴追随她。阿拉伯传统在地图上留下的印记更深。天枢(Dubhe)源自 dubb,意为“熊”;天璇(Merak)意为“腰”;天玑(Phecda)意为“大腿”;摇光(Alkaid)意为“领哭者”——指走在灵柩前送葬的妇女,这正是斗柄三星曾承载的意象。开阳(Mizar)则出自 miʾzar,“围裙”或“腰带布”。在中国,同样这七颗星组成北斗,是一架天钟:斗柄所指能报时令与时辰,也是绕极旋转的帝王车驾。对美国南方的被奴役者而言,北斗就是“饮水葫芦”,其指极星是向北通往自由的向导。
深空巡礼
先从共用一副低倍视场的那一对开始。M81 波德星系亮度 6.9 等,是一个又大又亮的椭圆光斑,暗夜里它的旋臂结构会隐约显形。M82 雪茄星系稍暗,8.4 等,却更容易辨认:一条侧向的细长光带,表面斑驳不均;其星暴核心正是造就它著名异常光谱的原因。M101 风车星系是个陷阱。7.9 等听起来比 M82 更亮,但它的光摊在一整面正对我们的星盘上,所以问题出在表面亮度而非口径——留待无月的乡野之夜。M97 猫头鹰星云是 9.9 等的行星状星云,一枚灰圆形盘面;要分辨出使它得名的两处暗斑,通常需要约 250 毫米的口径。最后是 M108 冲浪板星系,一条 10 等的细长光痕,距离 M97 仅 48 角分——轻轻推动望远镜,就能在同一目镜里同时收下星云与星系。
星表数据
| 拉丁名 | Ursa Major |
|---|---|
| IAU 缩写 | UMa |
| 属格 | Ursae Majoris |
| 天区 | 北天 |
| 适合观测 | 40°N and northward (circumpolar above 50°N) |
| 最佳月份 | 四月 |
| 面积 | 1279.66 平方度 |
| 最亮星 | Alioth (ε UMa, magnitude 1.77) |
神话与命名
希腊神话里这头熊是卡利斯托的化身,被赫拉惩罚后由宙斯送上天空;后来的版本又把她儿子阿卡斯变成牧夫座,永远绕着北极追着她转。北斗并不是星座本身,而是大熊座内部的一个星群——代表熊的尾巴和后半身。摇光、开阳、玉衡构成斗柄,天枢、天璇构成斗口。由于熊掌一路向南延伸,整个星座覆盖的范围远比北斗看起来大,而斗口外侧两颗星的连线几乎正指北极星。
寻找方法
四月傍晚面朝北方,找到那个柄朝上、口朝下的七星勺形。沿斗口外侧的天枢与天璇连线延长约五倍距离,就能落在北极星上,这一晚的正北方就定了。再顺着斗柄的弧线一路延伸,先到牧夫座大角星,继续往下到室女座角宿一,这就是经典的「顺柄找大角,再顺到角宿一」跳星路线。
主星
| 星名 | 编号 | 星等 | 光谱型 |
|---|---|---|---|
| Alioth | ε UMa | 1.77 | A1III-IVp |
| Dubhe | α UMa | 1.79 | K0III |
| Alkaid | η UMa | 1.86 | B3V |
| Mizar | ζ UMa | 2.23 | A2Vp |
| Merak | β UMa | 2.37 | A1V |
| Phecda | γ UMa | 2.44 | A0Ve |
深空天体
| 天体 | 类型 | 星等 | 说明 |
|---|---|---|---|
| M81 Bode's Galaxy | Spiral galaxy (Sb) | 6.9 | Large, bright oval; pairs with M82 in the same low-power field. |
| M82 Cigar Galaxy | Starburst galaxy (I0) | 8.4 | Edge-on and mottled; a starburst core drives its unusual spectrum. |
| M101 Pinwheel Galaxy | Face-on spiral (Sc) | 7.9 | Low surface brightness — needs a dark site more than aperture. |
| M97 Owl Nebula | Planetary nebula | 9.9 | Round grey disc; the two dark "eyes" need roughly 250 mm of aperture. |
| M108 Surfboard Galaxy | Edge-on spiral (SBc) | 10 | A thin streak 48 arcminutes from M97 — a good star-hop pair. |
观测要点
开阳与辅星在几乎任何双筒镜里都能分开,是传统的目视双星测试对。M81 与 M82 可以同框落在 2 度视场里,是北天小口径望远镜最容易看到的河外星系。晚春留意玉衡:整把北斗会绕极点缓慢逆时针旋转,每隔一小时拍一张,能得到干净的星轨扇形。
相邻星座
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同一页的英文版:Ursa Major, the Great Bear