同为天鹅座的天津四和开普勒-452,它们之间有多远?


在天鹅座中,除了最早被发现的恒星级黑洞天鹅座X-1之外,还有两颗恒星比较被人们所知。一颗是著名的夏季大三角之一:天津四。这颗恒星距离地球大约2615光年,它实际上是一颗蓝白超巨星,质量为太阳的19倍,半径为太阳的200倍,光度则高达太阳的19.6万倍。正因为天津四本身非常明亮,所以尽管它距离我们相对较远(大部分肉眼可见的恒星离我们都没有超过1000光年),但仍然在夜空中看起来比较明亮。

还有一颗肉眼不可见——开普勒-452。但天文学家在其周围发现了一颗被冠以“地球2.0”的系外行星——开普勒-452 B,所以这个行星系统备受关注。就像太阳一样,开普勒-452也是一颗黄矮星,质量、半径和光度都接近于太阳。对于太阳这种亮度的恒星,超过55光年就会暗淡到肉眼不可见。开普勒-452距离我们至少1400光年(根据2018年的一篇论文arXiv:1804.09365v2),所以这颗恒星肉眼不可见。

既然天津四和开普勒-452都在天鹅座中,那么,它们之间的距离会有多远呢?

天津四和开普勒-452只是在天球上的投影相互接近,但实际上相隔也是很遥远,它们身处于不同的空间中。至于这两颗恒星之间的距离,可以根据三角函数计算出来。因为两颗恒星与地球的距离是已知的,只要再知道这两颗恒星的角距——它们与地球连线的夹角,利用余弦定理就能算出距离。

天津四的天球坐标为赤经20h 41m 25.9s,赤纬+45° 16′ 49″;开普勒-452的赤经19h 44m 00.8861s,赤纬+44° 16′ 39.1704″。由此可以得到这两颗恒星的角距为10.73°,再由余弦定理(c^2=a^2+b^2-2abcosC),可以算出它们之间的距离为:

√(2615^2+1400^2-2×2615×1400×cos10.73°)光年≈1267光年

可以看到,虽然天津四和开普勒-452同属于一个星座,看似离得很近,但实际距离也是非常遥远,相隔上千光年。如果我们在天津四周围观测开普勒-452,同样也无法直接通过肉眼看到开普勒-452。而如果我们在开普勒-452周围观测天津四,它将会看起来非常明亮,视星等为-0.43等,视亮度介于南门二和老人星之间。