古今观星接力赛

叶飞

公元1054 年7 月4 日，这是宋朝第四个皇帝宋仁宗赵祯统治的时期。在这个盛夏的寅时（凌晨三到五点），夜晚即将结束，还有一个小时天就要亮了，身为大宋司天监（掌管观星与历法等天文事务的官员）的杨惟德正准备结束这一整晚的观测任务，他带着些许倦意再次登上高耸的观星台，极目眺望着远处微微泛白的天空。

现在正值农历五月，月亮渐渐落下，太阳即将升起，微亮的天空中还点缀着点点星光。忽然，有一颗光芒四射、颜色赤白的亮星出现于东方地平线上。这颗星散发出的光芒是如此强烈，完全盖过了残月，足以与满月的亮度相媲美。一开始，杨惟德认为这颗星是金星，因为它的颜色、位置和亮度，都很符合刚出东方的启明星的情况。但他又猛然想起，这个时间的金星是作为长庚星（在中国古代，长庚星和启明星都是金星的别称）存在的，也就是应该在傍晚时分才会出现。杨惟德很快意识到，这颗星肯定不是启明星，它的出现非同寻常！

来地球做客的“客星”

杨惟德很快想到了之前的司天监于大宋景德三年（1006 年）发现的一颗亮星——周伯星。根据《宋史· 天文志》的记载：“周伯星见，出氐南，骑官西一度，状如半月，有芒角，煌煌然可以鉴物。”这颗星的形状如同半月，亮度很高，即使在夜晚也能让人看清一切事物。景德年间的司天监所记录的这个天象，跟当下杨惟德看到的这颗星非常相似，杨惟德据此断定此时出现在他眼前的这颗亮星应该是客星。

在中国古代，客星是一个神秘的天象。唐代天文学家李淳风在《观象玩占》中提到：“客星，非常之星。其出也，无恒时；其居也，无定所。忽见忽没，或行或止，不可推算，寓于星辰之间如客，故谓之客星。”在古人看来，夜空中突然出现一颗没见过的亮星，这颗星在天空中待了一段时间，然后又从人们的视野中消失，它就像是来天空做客的客人，故称之为客星。这其实是对天空中新出现的星星的一个统称，中国古代天文学家将出现在天空中的新星、超新星等都称作客星。

《宋史·天文志》对周伯星的描述

《明史·天文志》对客星的描述

敦煌星图是在敦煌经卷中发现的一幅古星图，约绘制于唐中宗时期，现藏于大英博物馆

为了确保这颗星不是与此现象非常相似的彗星，杨惟德又连续在观星台观测了好几晚。他发现这颗星散发着耀眼的光芒，它的发光点始终在同一个位置。杨惟德确信这是一颗百年罕见的客星，于是赶紧呈报朝廷，陈述此次客星的征兆。“伏睹客星出现，其星上微有光彩，黄色，谨案《黄帝掌握占》云：客星不犯毕，明盛者，主国有大贤。乞付史馆，容百官称贺。诏送史馆。”他留下了这样的观测记录。这颗新星便是有名的宋代“天关客星”，它的位置非常接近敦煌星图上的天关星。在中国天人合一的传统思想中，天关星是天上重要的关卡，是天体进出的门户，位置十分重要，因此古人十分重视对它的观测。虽然有时古人会将一些客星视作不祥的妖星，但“天关客星”在宋人的眼里，是国家将有贤人出世的吉兆，为此百官纷纷向皇帝贺喜，宋仁宗还下诏将其载入史册。

正是因为宋人对“天关客星”的重视，使得关于这颗客星的详实记录非常多。1054 年至1056 年，在宋朝都城开封的观象台上，一直有人关注着这颗客星。在它即将消失时，杨惟德再次记录下这件至关重要的事——“嘉祐元年（1056 年）三月，司天监言：客星没，客去之兆也。初，至和元年（1054 年）五月，晨出东方，守天关，昼见如太白，芒角四出，色赤白，凡见二十三日。”这些观测记录先后在《宋史· 仁宗本纪》《宋史· 天文志》《宋会要辑稿》等文献中被转录下来，流传后世。还有其他古代文献资料也证实了“天关客星”出现这一事件，例如马端临于1317 年编撰的《文献通考· 象纬考》中就有记载：“至和元年五月己丑（1054 年7 月4 日），客星出天关东南，可数寸（约0.5度），岁馀（yú）消没。”古人对宋代“天关客星”的记录经过多次的抄写、转录以及汇总， 使对它的记录包含日期、位置、颜色、亮度等很多天文现象细节。1000多年前的宋人在仰望星空发现这颗客星之时，并不会想到这颗星会成为送给千年后人类的一份“大礼”。中国古代关于“天关客星”的详实史料，成为现代天文学家得以理解宇宙中最为壮观的天体物理现象之一的重要资料。

外国人眼中的“天外来客”

在宋人看到“天关客星”的600多年后，1731年，英国的外科医生与天文爱好者约翰·贝维斯偶然在金牛座ζ 星（即天关星）旁发现了一个灰白色的小雾团。被称作彗星猎人的法国天文学家梅西叶在用望远镜寻找彗星之时，也在金牛座中发现了这个模糊的亮点。为了将这些模糊的天体与彗星加以区别，梅西叶将这些模糊的雾团或光斑称作星云，并将它们的信息整理在他创制的《梅西叶星云星团表》中。金牛座的这个亮点被梅西叶最早命名为M1（梅西叶1 号）。

1844 年，爱尔兰天文学家威廉· 帕森思对金牛座这个亮点进行了更加细致的观察和研究，他认为这个亮点的细节看上去很像一只螃蟹，因此将它命名为蟹状星云。在之后的几十年，随着大型望远镜的投入使用，人们始终对它保持着较高的关注度。美国天文学家通过对比十几年来为蟹状星云拍摄的大量照片，发现这只“螃蟹”还在持续不断地“长大”。有趣的是，有天文学家在整理中国古代观测的新星记录时，发现1054 年宋人观测到的“天关客星”非常接近蟹状星云。

夜空中的“天关客星”

1928 年，美国著名天文学家埃德温· 哈勃将中国文献中“天关客星”的出没日期与蟹状星云的膨胀联系起来，根据计算星云的膨胀速度和范围，他推测出1054 年的“天关客星”和蟹状星云是同一个天文现象的不同阶段，此时蟹状星云的大小正是“天关客星”膨胀了900 多年的结果。宋代那颗客星的出现，正是一个超新星正在爆发的现象。杨惟德看到的是来自6500 光年之外的超新星的“死亡过程”——大质量恒星在演化接近末期时，发生剧烈爆炸，并释放出大量的能量，周围形成炙热的膨胀气体（星云）。而蟹状星云就是这颗星的遗迹。

现代天文学家从“天关客星”和蟹状星云中找到了理解超新星爆炸的关键线索。1968年，美国天文学家从该星云中还发现了一颗恒星死亡后留下的脉冲星。

跨越千年的古今观星接力赛，为我们了解神秘的大质量恒星演化过程提供了诸多有趣的线索。