南门二

半人马座的一个恒星系

南门二（Rigil Kent），即半人马座α星（α Centauri），位于半人马座，是一个三合星系统，是距离太阳最近的恒星系统。南门二的总视星等约为-0.27等，南门二A星（即三颗恒星中最亮的一颗）视星等为-0.01等，总绝对星等为4.4等，习惯上将其作为全天第三亮星。南门二因也作为南十字座最外围的指引而闻名。

所属星系

恒星系

南门二系统的轨道可以分为两部分来看，一是南门二A、B互相绕转的系统，二是比邻星绕南门二AB系统公转，这是因为比邻星的质量相对来说实在太小，并且比邻星与另两颗星距离相对较大。

南门二A、B系统的轨道轨道周期为79.91年，轨道偏心率为0.5179。它们的最近距离是11.2 AU（16.8亿公里），大约相当于太阳和土星之间的距离；它们的最远距离是35.6 AU（53.3亿公里），相当于太阳和冥王星之间的距离。

一开始，比邻星是否与南门二AB系统有物理联系还具有争议，因为对其的测量太少。2017年，一项对其的径向速度精确测量项目完成，结果明确表明比邻星围绕南门二AB系统公转，轨道周期约为547000年，偏心率约为0.50±0.08。

行星系

2016年，欧洲南方天文台（ESO）发现比邻星有一颗岩质行星，这就是比邻星b，估计最小质量为1.17倍地球质量，轨道半径为0.049AU，位于宜居带内。

比邻星c于2020年被正式发现并确认，可能是一个超级地球或是一颗迷你海王星。它的质量为7倍地球质量，轨道半径约为1.49AU，公转周期为1928天（约5.28年）。

一项研究根据2007年至2012年的观测结果发现，南门二AB系统周围的24µm（中/远红外）波段的辐射量略有过剩，这可能被解释为是稀疏的星周圆盘或密集的行星际尘埃存在的证据。据估计这个星周盘的总质量在月球质量的10−7到10−6倍之间，或者是太阳系黄道带云质量的10-100倍。如果这两颗恒星周围都存在这样一个圆盘，南门二A的稳定圆盘可能达到2.8 AU，南门二B的可能达到2.5 AU。这将使A的圆盘完全位于霜冻线内，而B的一小部分会在外面。

物理性质

根据星震分析、色球层活动分析和陀螺年代学研究，南门二A、B系统的的年龄与太阳相似，或是比太阳更年长一些。其中，严格的星震分析不同的团队得出了至少五种不同的结论，估计年龄从4.85±0.5×109年至6.52±0.3×109年不等。根据色球活动分析（钙H&K发射）得出的结论是4.4±2.1×109年，而陀螺年代学的结论是5.0±0.34.4±2.1×109年。结合恒星演化理论由其质量和光谱推算，南门二A、B的年龄都比太阳稍老50~60亿年

从轨道参数推测，南门二A、B的总质量约为两倍太阳质量，A星和B星的质量分别为1.09倍和0.92倍太阳质量。比邻星的质量则非常小，仅有太阳的0.1221倍。南门二A的半径为1.2234±0.0053倍太阳半径，南门二B为0.8632±0.0037，与太阳相近，而比邻星的半径则是0.1542±0.0045 倍太阳半径，要小得多。

南门二A的光谱型为G2 V，与太阳类似，是一颗黄色的主序星。南门二B的光谱型为K1 V，比太阳更暗一些，是一颗偏橙色的主序星。比邻星的光谱型是M6 Ve，是一颗很暗的红矮星。南门二A上的磁活动类型与太阳相当，显示出由于恒星自转而引起的日冕变化。然而，自2005年以来，它的大气活动水平已经降到了一个很小的最低值，这可能与太阳历史上的蒙德极小值相似。或者，它可能有一个很长的恒星活动周期，当前正在最小阶段。南门二B虽然小了一些，但是在X波段其放出的能量却更多。它的光变曲线在一个短周期内变化，并且被观测到一次耀斑。它的磁场活动比南门二A更加活跃，有一个8.2±0.2年的周期。

半人马座α星B是南门二双星系统中的伴星，稍比太阳小，暗。这颗主序星是橙色的，其恒星光谱分类为K1V。其质量约为太阳的90%，而半径则约为太阳的86%。其恒星自转速度为1.1±0.8km·s，自转周期约为41天。尽管半人马座α星B比半人马座α星A暗，但其释放出来的X射线的能量却比A多。

观测历史

南门二赤纬较低，不易被观测到，但中国古代也对其进行了观测。《史记·天官书》中记载：“其南北两大星，曰南门。”唐代张守节的《史记正义》注曰：“南门二星，在库楼南，天之外门。占：明则氐、羌贡；暗则诸夷叛；客星守之，外兵且至也。”后来的正史也多次转录。相传郑和下西洋时，在图上也记载了南门星官，作为其航海的指引星。

早在公元二世纪，托勒密就在他的星表上记载了南门二，还记载了它的黄道坐标。他记载的黄纬是-44° 10′还是 -41° 10′仍有争议（其J2000纪元的黄纬是-43.5°，由于岁差的影响，这个数值相比托勒密的时期已经有所减少）。在那个时代埃及亚历山大港还能够观测到南门二，但是同样由于岁差，现代在同样的地点已经不能做到了。英国探险家罗伯特·休斯（Robert Hues）在其1592年的著作《地球仪》（Tractatus de Globis）中也记载了南门二，并提醒欧洲的天文学家注意。1689年12月，让·理查德（Jean Richaud）在普杜切里（Puducherry）观测一颗经过的彗星时，发现了南门二A和B的双星性质。南门二A和B是继天狼星后被发现的第二个双星系统。

南门二A和B较大的自行是由曼努埃尔·约翰·约翰逊（Manuel John Johnson）在圣赫勒拿岛观测时发现的，他把这个发现告诉了好望角皇家天文台的托马斯·亨德森（Thomas Henderson）。后来，亨德森根据1832年4月至1833年5月间对南门二AB系统的许多精确位置观测，确定了它们的的视差。然而，他隐瞒了自己的研究结果，因为他觉得这些结果太大，怀疑它不真实。在1839年，弗里德里希·威廉·贝塞尔（Friedrich Wilhelm Bessel）公布了他自己于1838年精确测定的天鹅座61的视差，因而南门二有时被认为是第二颗被测量视差的恒星，因为亨德森的研究一开始并没有得到充分的认可。到1926年，威廉·斯蒂芬·芬森（William Stephen Finsen）计算出了南门二A、B系统轨道元素的近似值，与现代普遍接受的值非常接近。

1915年，Robert T. A. Innes在一次对自行的调查中，通过对比不同时间的闪光照相照片发现了南门二C（即比邻星）。这些照片显示比邻星的大自行和视差在尺寸和方向上都与南门二A、B类似，这表明比邻星应该也是那个系统的一部分，并且进一步的分析可以发现，比邻星距离太阳更近。

命名

在西方，南门二的传统名称为Rigil Kentaurus，通常缩写成Rigil Kent，是从阿拉伯文“رجل القنطورس‎”（Rijl al Kentaurus）演变来的，意为“半人马的脚”。南门二的另外一个西方传统名称是Toliman，这个名称可能是从希伯来语或阿拉伯文的“الظلمان‎”（Al-Thalimain，意为鸵鸟）演变来的。南门二有时也被称为Bungula，这可能是从拉丁文的ungula（意为“蹄”）转变而来的。

发现南门二C的Robert T. A. Innes提议将其名称命名为Proxima Centaurus，这是拉丁语中“半人马座离地球最近的星”的意思。

在中国二十八宿系统中，南门二是角宿的一部分，“南门”一名初见于《史记》，被认为是南天门（即库楼的南门）。传闻当年郑和下西洋，就是用它来指引方向。

使用拜耳命名法，南门二被命名为半人马座α，三颗恒星分别为半人马座αA、半人马座αB、半人马座αC。

未来探索

南门二系统中的比邻星可能是载人或机器人星际探索的第一个目标，因为它是离地球最近的恒星。利用21世纪初的航天器技术，穿越太阳和比邻星之间的距离需要几千年时间，但在突破星空计划(Breakthrough Starshot program)中考虑的核脉冲推进或激光光帆技术的可能性可以将飞行时间缩短到几十年。同时比邻星b的存在也为其提供了一个目标，因为该计划以去往一颗系外行星为目的。

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