财新传媒
位置:博客 > 返朴 > 突然出现的巨大星星与平息舆情危机的天文学家

突然出现的巨大星星与平息舆情危机的天文学家

北宋景德二年十二月(公元1006年1月),北宋与辽签订著名的澶渊之盟,开启了此后大约一百年的和平发展。几个月之后,夜空中突然出现了一颗最亮的星。尽管位置很南,但北半球的多个国家的人依然看到了它。在中国,这颗亮星让刚从战争中解脱出来北宋朝野迷惑而恐慌,但最终有人消除了这种恐慌情绪。这人是谁?他用什么方法消除了恐慌?这颗突然出现的亮星是什么?它生从何来,死往何处?

撰文 | 王善钦

 

辽统和二十二年闰九月初八(公元1004年10月24日[1]),辽国太后萧绰与辽圣宗耶律隆绪以收复瓦桥、益津、淤口三关以南的关南十县(位于河北白洋淀附近区域)为由,御驾亲征,率二十万大军攻打北宋,一路上几乎势如破竹,直逼黄河边的澶州城(今河南濮阳一带),位于附近的北宋京都开封大震。

 

那一年正是北宋的景德元年。在名相寇准的坚持下,原本想跑路迁都的宋真宗赵恒[2]硬着头皮御驾亲征,前往位于前线的澶州城。不久后,轻敌的辽军大将萧挞凛在澶州城外侦查阵地时,被城墙上的宋军用弩箭射中额头,领了盒饭。

 

宋军士气大振,本已师老兵疲的辽军的士气则受到重挫。萧太后决定与北宋议和。景德二年十二月(公元1006年1月),北宋与辽签订了著名的澶渊之盟,以相对微小的物质代价结束了此前断续25年的战争,并换来了此后百年的和平。

 

然而,萧太后的这次御驾亲征,还是给宋真宗和朝中一些大臣留下了巨大的心理阴影。景德三年二月(公元1006年3月),宋真宗将逼他冒险亲征的寇准贬到陕州。

 

不久后发生的一个轰动北宋朝野的奇异天象引发的恐慌情绪,更暴露出了宋真宗君臣虚弱的内心,以至于他们必须借助一位天文学家与占星家的解释,才能平息内心的恐惧。

 

一颗突然出现的大星星

根据《宋会要辑稿》记载,景德三年的四月二日(癸酉),即公元1006年5月1日,刚入夜时,主管天文观测的钦天监观测人员看到了一颗大星,颜色为黄色,位于二十八宿的氐(dǐ)宿(xiù)中“库楼”以东、“骑官”以西,它在此后一段时间内逐渐变亮[3]

 

氐宿覆盖了现代星座系统中的天秤座、巨蛇座、牧夫座、室女座、豺狼座、长蛇座与半人马座的部分区域。它又被分为11个“星官”,“骑官”是其中之一,位于豺狼座与半人马座。库楼是角宿的11个星官之一,位于半人马座。

图:中间白色区域为豺狼座(LUPUS)。四周为天蝎座(SCORPIUS)、天秤座(LIBRA)、半人马座(CENTAURUS)、长蛇座(HYDRA)。丨图源:IAU and Sky & Telescope magazine (Roger Sinnott & Rick Fienberg)
 

《庆历国朝会要》也记载了这颗星,细节基本同上,但它记载这颗星出现的时间是四月戊寅[4]。不少人以为这天就是四月初二(公历5月1日)。实际上,那年的四月戊寅为初七,是公历5月6日;即使使用当时还没有、公元1582年才颁布的格里高利历倒推,那一天也是5月12日[5],怎么换算也不可能是5月1日。因此,《庆历国朝会要》给的日期比《宋会要辑稿》记载的日期晚了5天。

 

成书于元朝的《宋史》也采用了四月戊寅这个可能错误的日期,但给出了这颗星的更详细记载,说它的形状像“半月”,有“芒角”,光彩夺目,可在夜间用来分辨物体;还说它因为天球的旋转——当然,其实是因为地球的公转——而消失不见,但在那年十一月重现出现;此后都是八月消失,十一月出现[6]。直到彻底看不到。

 

根据现在天文学的研究,人们知道,这颗突然出现的星是一颗“超新星”。超新星是一类能够在短时间内让自身亮度上升到太阳亮度百亿倍左右的天体爆发现象,但不同的超新星最亮的亮度常常不同,差异可以很大,暗的只有太阳亮度的几千万倍,最亮的“超亮超新星”的亮度可以达到太阳亮度的几千亿倍。

 

现代天文学家将1006年被看到的这颗超新星称为“超新星1006”(SN 1006)。

图:现代天文学家模拟出的超新星1006年突然出现的情景。图中白色大圆点是这颗星,其左上方是天蝎座。丨图源:Gilbert A. Esquerdo, Planetary Science Institute, Tucson, and SAO

 

尽管这颗超新星惊动了北宋君臣与平民,但看到它并将它记载下来的人却分布在多个国家。

 

日本的《一代要记》“丁”记载了天文博士安倍吉昌(あべのよしまさ,955?-1019)的报告:宽弘三年三月廿八日(公历4月28日),一颗“客星”出现在“骑官”,颜色为白青色[7]

 

“客星”这个词来自中国。中国古人将那些突然出现在夜空又很快消失的星星称为“客星”,因为它们就像客人。可见,日本的这个记载比中国的记载早了3天。

 

日本的《明月记》野宫本23也记载了这颗超新星:宽弘三年四月二日(公历5月1日),夜幕降临后,“骑官”中出现一颗大客星,像火星,非常明亮,而且在闪耀,一整夜都可以在南方看到,有人说,这可能是“骑阵将军星”发生了变化,开始变亮[8]

 

波斯(伊朗)天文学家伊本西那(ابن سینا,Ibn Sina,980-1037)在乌兹别克斯坦南部[9]也观测到这颗超新星。根据他的记载,这颗星静止不动,没有尾巴,在近三个月时间内变得越来越暗,直到消失;它非常明亮,不断闪烁,随着时间的流逝而改变颜色。

 

埃及的占星学家和天文学家伊本-里德旺(أبو الحسن علي بن رضوان المصري ,Abu'l Hassan Ali ibn Ridwan Al-Misri,988-1061)对这颗超新星的记载是:“壮观的大圆天体有金星的2.5至3倍大。它的光在天空中照耀着,比弦月的月球还要光辉。”里德旺指出这颗星低悬在南方地平线附近。

 

瑞士圣迦尔(Saint Gall)修道院的僧侣记载:“它以一种美妙的方式,时而收缩,时而扩散,时而隐匿不见……在南方天空的最边界,它连续三个月看起来都没有变化,其亮度超过天空中能看见的所有星座。”

 

这里都提到这颗超新星位于南方地平线。这是因为豺狼座等星座在南纬30度附近,所以很南。

 

2015年,伊拉克与德国的学者在一篇论文[10]中考证出:也门的阿拉伯学者阿尔-雅马尼(al-Yamani)也可能记载了这颗超新星。雅马尼的记载是:伊斯兰历396年7月15日(公历1006年4月17日或18日),日落之后一个半小时,一颗星出现在东方,它有金星的4倍那么大(另一版本是:像金星那么大)。它不是圆形的,更接近椭圆形。它发出的光线像手指,呈现出湍动特征,看着像是被扰动的水。它发出的光像阳光。在伊斯兰历9月中旬,它的亮度开始降低[10]

 

如果雅马尼的记载属实,那么其记载的日期比日本的更早大约10天,是世界上对这颗超新星的最早观测。不过,按照现代的天文学的知识(见下文),它显然不大可能在两个月后才开始变暗,观测者目测亮暗的可靠性会受到大气的影响。

 

除了这些文字记载外,北美的亚利桑那的一块石头上的岩画也可能描绘了这颗突然出现的超新星,这幅岩画是当时北美洲的霍霍坎(Hohokam)原住民画下来的。

图:北美洲霍霍坎原住民的岩画。图中中偏右实心的星星状白点可能是公元1006年出现的超新星,它左边的蝎子状的天体代表天蝎座。丨图源:John Barentine, Apache Point Observatoryhttps://www.space.com/2458-ancient-rock-art-depicts-exploding-star.html

 

一场引发北宋朝野恐慌的舆情

在钦天监的其他官员于四月初二(公历5月1日)观测到这颗超新星时,钦天监的首席官员周克明(954/955-1017)不在开封。他在开封的同事在此后长达近一个月的时间内一直不上报朝廷。朝廷也在官方场合保持沉默。

 

为什么会有这么尴尬的局面?因为当时很多人都认为这颗星是不祥之兆。《宋史》周克明的列传中记载,这颗星出现后,有人认为这是“国皇”星,预示着将要发生战争[11]。根据古籍中的分类,国皇星的特征是“大而黄白,有芒角”。《黄帝占》说,看见国皇星,就意味着国家动荡、发生水灾、饥荒与疾病,因此皇帝厌恶它[12]

 

澶渊之盟才签订几个月,就突然就出现了预示着兵灾的国皇星,这让相信天人感应的宋真宗以及下面的臣民有了不同程度的惶恐。

 

古代皇帝设立钦天监的主要目的是为了制定历法,并根据天象预测吉凶。但当时钦天监里还在京城的官员不敢“如实”解释这个天象,只能保持沉默。

图:世界遗产、国家一级文物保护单位——河南登封观星台。它是中国现存最古老的天文台。西周始建,元朝天文学家郭守敬和天文学家、数学家王恂于1276年将它大大扩建,从1281年起使用了364年。在这里,天文学家白天观测太阳投下的影子,晚上观测星星。丨图源:tak.wing

 

“化凶为吉”的周克明

经过近一个月的煎熬,钦天监在京城的官员们终于等到周克明回到开封。

 

周克明来历不简单。据《宋史》记载,周克明的曾祖父周德扶是唐代司农卿。他的祖父周杰是开成年间的进士,精通历法,发现了《大衍历》中的错误并予以修订,后因兵荒马乱而携家人到广东一带;刘龑(yǎn)在南方建立南汉政权后,逼周杰任职,负责给朝廷占星算命。周杰的儿子、周克明的父亲周茂元继承父业,在南汉担任司天少监;南汉投降北宋后,周茂元担任北宋钦天监的监丞[13]

 

由于家学渊源,周克明精通数学、历法、天文、五行、预测吉凶的学问,经过考试与面试,被授予同进士,并被任命为钦天监的监丞。

 

这颗星被观测的时候,周克明要么正在广东执行公务,要么正在广东回京的路上。根据周克明后来的奏折可知,在他回京城的路上,就已经听到很多人对这颗星议论纷纷,也知道了弥漫朝野的不安情绪[14]

 

凭借自己在占星术文献方面的深厚功底,周克明很快就想到向皇帝解释这个星,并消除恐慌的舆情。

 

五月初一(公历1006年5月30日),周克明代表钦天监上奏。在奏折里,他说:臣根据《天文录》与《荆州占》,判定这颗星是“周伯”星,它是黄色的,光彩夺目,看到这颗星的国家是很昌盛的国家,它是代表着国家有道德的德星[15]

 

周克明把这颗超新星颜色描述为黄,而不是黄白,从而完成了从“国皇”到“周伯”的转变。但这一步还不够,因为根据更早的占星术书籍《黄帝占》,周伯星也预示着战争、死亡、饥荒、流亡。所以,周克明不引用《黄帝占》,而引用《天文录》与《荆州占》,因为后两本书说周伯星代表着昌盛与吉祥。

 

周克明还在奏折里建议皇帝让文武百官庆祝这颗星的出现,安定天下人的心[16]。在得到周克明的解释后,宋真宗很高兴,表扬了周克明,并批准了他的建议[17]。此前纷扰了朝野一个月的困惑与恐慌情绪转变为喜庆情绪。

 

周克明在这件事上不仅显示出其在占星术上面的扎实功底,还显示出他应对舆情的圆滑本领。通过这一串运作与建议,他不仅彻底消解了这颗星引起的负面舆情,还使人们相信它是吉祥之兆。

 

为表扬周克明的业务能力与“化凶为吉”的解释能力,宋真宗给他新的官职——辅佐太子政事与文理的“太子洗马”,以及相当于中央办公厅秘书局局长的“殿中丞”,并任命他为翰林院中的天文院的天文官[18]

 

翰林院的天文院与钦天监是互相独立的机构,并互相验证对方观测结果。当时北宋在京城一带建设了四个观测台,最重要的是钦天监管理的“岳台”与翰林天文院管理的位于紫禁城内的“候台”。翰林院天文院天文官这个新职务使周克明成为当时北宋天文领域无可争议的第一人。

 

在周克明的解释被官方采纳之后,这颗周伯星也被归列入代表吉祥的“景星”的行列,后来被放在《宋史》的“景星”中被描述。

 

有人认为这颗超新星被称为“周伯星”是因为这是周克明“认证”的,还有人认为它被称为“景星”是因为它是景德年间被发现的。这都是想当然的错误说法。

 

早在唐朝,著名的占星术书籍《开元占经》就援引了《黄帝占》中对周伯星的定义与描述;再说,周克明胆子再大也不可能在给皇帝的奏折中以自己的姓来命名这颗星。至于景星,春秋与战国时期的《竹书纪年》就有这个名称了;此后,景星作为吉祥之星频频被史书和占星术的书籍所使用[19]

 

颜色之谜:周克明在撒谎吗?

周克明化解舆情危机的第一环就是将超新星1006的颜色描述为黄色。但是其他的记载给出的颜色却不一样。比如,《宋史》周克明列传就说人们一开始认为这是一颗国皇星,可见它应该是黄白色的。日本的《一代要记》中记载其颜色为白青色。

 

那么,周克明是否在撒谎?我们可以说是,也可以说不是。因为现代天文观测与理论告诉我们:超新星爆炸后不仅会在短时间内产生亮度的急剧变化,还会急剧膨胀。因此几乎所有的超新星的颜色都会在它们爆发后几十到一百多天内就出现明显变化,超新星1006当然也不例外。

 

在超新星刚爆发后不久,它们表面的温度会超过一万摄氏度。随着超新星物质的快速膨胀,大多数超新星温度会在几十天内降低到五六千摄氏度。在超新星温度从一万多摄氏度降低到五六千摄氏度的过程中,它们的颜色会从蓝白色(青白色)演化为黄白色,再演化为黄色。如果温度继续降低到三四千摄氏度,它们还会转变为橙红色。

图:VLT的FORS拍摄的NGC 1559“正上方”爆发的一颗超新星SN 2005df,它与超新星1006是同一类型的超新星。丨图源:ESOhttps://www.eso.org/public/images/eso0527a/

 

有了这些现代知识之后,我们就可以分析这颗超新星的颜色演化了。除了尚待确认的也门的记载之外,日本的记载最早,当时超新星1006的温度还很高,因此可能呈现青白色;三天后,中国的天文官员观测到它的时候,它的颜色不会显著变化;但此后一个月时间内,它就会转变为黄白色,甚至有可能转变为黄色。

 

周克明在超新星1006爆发至少一个月之后上奏折,那时它可能已偏黄。如果周克明说它一直是黄色的,那周克明是在说谎。但是,如果周克明说它“在最近”是黄色的,那他可能就是如实报告,最多略夸张一点。显然,周克明默认了后一种模式,因为在这种模式下,这颗星更容易解释成吉星。

 

事实上,天体与其他一切发光的物体的颜色体现的正是天体的温度。高温的天体偏向蓝白色,低温的天体偏向橙红色甚至暗红色,温度居中的天体偏向黄色。

 

只是人的一生中无法观察到大多数天体的颜色变化。超新星却不同,它们自身的亮度与半径在爆发后几十天内,迅速变化,导致其温度在也明显变化,从而导致颜色也发生明显变化。

图:地面望远镜拍摄的“冬季大三角”与猎户座。其中橙红色的恒星是参宿四,温度约为3600 K,即约3330摄氏度,因此呈现橙红色。最下端的巨大的蓝白色星是天狼星,温度约为9940 K,即约9670摄氏度,因此呈现蓝白色。丨图源:Akira Fujii

 

超新星1006的“后世”与“前身”

1965年,天文学家用射电望远镜发现了豺狼座β星附近的射电源内存在一个壳状天体,它最终被确认为超新星1006爆发后形成的遗迹。根据分析与计算,它与地球的距离约为7200光年(1光年约等于9.5万亿千米)。下图为多个望远镜得到的数据合成出的超新星1006的遗迹的多波段合成图。持续的观测表明,它还在继续高速膨胀。

图:多个望远镜拍摄的1006年超新星的遗迹的多波段合成图。图中的超新星遗迹的直径已经达到大约60光年。其中,红色表示射电图像;黄色、橙色与浅蓝色表示不同望远镜拍摄的光学图像;青色表示X射线图像。表示其他光学望远镜拍摄的可见光图像。丨图源:NASA, ESA, and Z. Levay (STScI).
https://www.spacetelescope.org/images/opo0822b/

 

现在,天文学家已经确定超新星1006是Ia型超新星。Ia型超新星有两种产生模式:(1)双星系统中,白矮星吞噬伴星的物质,达到太阳质量的大约1.4倍,发生爆炸;(2)双星系统中,两颗白矮星并合,产生爆炸。

 

如果是前者,白矮星爆炸后,其伴星还会幸存下来。2012年,天文学家试图搜寻这颗超新星的伴星,但没有找到[20]。这意味着这颗超新星很可能是两颗白矮星并合后爆炸形成的。

图:两颗白矮星形成双白矮星系统的艺术想象图。丨图源:ESO/L. Calçada
https://www.eso.org/public/images/eso1505a/

 

如果这些研究都是可靠的,我们可以在下面描述这个事件的发生顺序。

 

大约几十到一百多亿年前,银河系内两颗比太阳大一些的恒星构成了一个双星系统,绕着共同的中心(“质心”)旋转。经过几亿到几十亿年,它们先后膨胀并抛出外层,剩余的内部核心则演化为白矮星,它们的密度是水的几十万倍甚至更高。此后,这对白矮星继续绕着质心旋转,并因为持续损失引力波而继续相互靠近。

图:欧洲南方天文台(ESO)的甚大望远镜(VLT)拍摄的哑铃星云(M27),它由一个质量中等的恒星演化而来,这颗恒星抛出的外层气体形成了这个美丽的“行星状星云”,核心留下一个质量约为太阳质量0.56倍的白矮星,但它的半径只有太阳的1/18倍。丨图源:ESO
 

 

又经过大约几亿到几十亿年,在大约8200年前,这对不断靠近彼此的白矮星终于撞在了一起,发生猛烈的爆炸。此后大约十几天,它的亮度急剧增加,最亮时达到太阳亮度的约一百亿倍。然后,它的亮度开始降低。十几天是Ia型超新星亮度上升的典型时间,这也是上面说它不可能在两个月内持续变亮的原因。

 

它发出的光以每秒30万千米的速度,在银河系内穿行了大约7200年,其中一小部分终于在公元1006年的春天来到了地球上空,被记录下来,并在后来被命名为“超新星1006”。

 

尽管如此遥远,超新星1006还是成为当时夜空中最亮的星,被多个国家的天文学家看到,并引起了北宋朝野的恐慌——皇帝看了沉默,大臣看了流泪(编的)。北宋钦天监的监丞周克明将它解释为一颗吉祥如意的星,化解了这场舆情危机。

 

当然,我们讲这个故事,并不是在提倡学习周克明圆滑的手段,也不是在支持占星术。正如正文所说,对于金黄色的周伯星,不同的占星书籍给出了完全相反的解释;至于国皇星,它们连颜色都没有被唯一地确定:有的占星的书说其为黄白色,另外的书说其为红色。可见,占星术是没有任何科学依据的。

 

我们只是借着这个与人有关的故事,来讲述星星的故事。

图:哈勃的第三代宽场相机(WFC3)拍摄的球状星团半人马ω星团的核心区域的紫外线、可见光与近红外线图像。这个核心区域内,有约10万颗恒星。丨图源:NASA, ESA and the Hubble SM4 ERO Teamhttps://esahubble.org/images/heic0910g/  
 

注释

[1] 当时的公历时儒略历。除特别提及,本文的公历均为儒略历。儒略历与我们现在采用的格里高利历不同。儒略历1年平均为365.25天,而真实的回归年是365.2422天,日积月累会导致差异。格里高利历于1582年颁布,用于矫正儒略历的问题。如果我们用格里高利历倒推到公元1006年,其日期比儒略历的公历多6天。现在则是多13天。

[2] 宋真宗自身并不是一个著名的皇帝,但他一首诗中的四句名言却异常著名:“书中自有千钟粟”、“书中自有黄金屋”、“书中车马多如簇”、“书中自有颜如玉”。

[3] 原文:“宋真宗景德三年五月一日,钦天监言:先四月初二夜初更,见大星,色黄,出库楼东、骑官西,渐渐光明,测在氏三度。”(据《宋会要辑稿》卷52)

[4] 原文:“景德三年五月壬寅朔,司天监丞奏:四月戊寅初见大星,色黄,出库楼东、骑官西,渐渐光明。”(《庆历国朝会要》)

[5] 农历与公历(含儒略历、格里高利历)的转换可用这个网站:https://ctext.org/。景德三年的农历四月的转化见:https://ctext.org/date.pl?if=gb&entityid=997417&year=3&month=4&day=15

[6] 原文:“景德三年四月戊寅,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,历库楼东。八月,随天轮入浊。十一月,复见在氐。自是常以十一月辰见东方,八月西南入浊。”(《宋史》卷五十六“志第九”“景星”)

[7] 原文:“宽弘三年三月廿八日戊子,客星入骑,色白青,天文博士安倍吉昌奏之。”注意,宽弘三年三月廿八日应为庚午,而非戊子,原文记载有误。

[8] 原文:“宽弘三年四月二日癸酉,夜以降,骑官中有大客星,如荧感,光明动耀,连夜正见南方,或云,骑阵将军星变本体增光欤。”

[9] 一些报道和资料将地点记为伊朗。但后来的考证认为地点在乌兹别克斯坦。

[10] Rada, W. & Neuhäuser, R. Supernova SN 1006 in two historic Yemeni reports. Astronomische Nachrichten, 336, 3, 249 (https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2015AN....336..249R/abstract)

[11] 原文:“(景德)三年,有大星出氐西,众莫能辨;或言国皇妖星,为兵凶之兆。”(《宋史》卷四百六十一,“方技上”,“周克明”)

[12] 原文:“国多变,若有水饥,人主恶之,人多疾。”

[13] 原文:“周克明,字昭文,曾祖德扶,唐司农卿。祖杰,开成中进士,解褐获嘉尉,历弘文馆校书郎。中和中,僖宗在蜀,杰上书言治乱万余言。擢水部员外郎,三迁司农少卿。杰精于历算,尝以《大衍历》数有差,因敷衍其法,著《极衍》二十四篇,以究天地之数。时天下方乱,杰以天文占之,惟岭南可以避地,乃遣其弟鼎求为封州录事参军。杰天复中亦弃官携家南适岭表。刘隐素闻其名,每令占候天文灾变。杰自以年老,尝策名中朝,耻以星历事僭伪,乃谢病不出。䶮袭位,强起之,令知司天监事,因问国祚脩短。……杰生茂元,亦世其学,事䶮至司天少监,归宋授监丞而卒,即克明之父也。”(《宋史》卷四百六十一,“方技上”,“周克明”)

[14] 原文:“臣在涂(途)闻中外之人颇惑其事。” (《宋史》卷四百六十一,“方技上”,“周克明”)

[15] 原文:“臣按《天文录》、《荆州占》,其星名曰‘周伯’,其色黄,其光煌煌然,所见之国大昌,是德星也。” (《宋史》卷四百六十一,“方技上”,“周克明”)

[16] 原文:“愿许文武称庆,以安天下心。” (《宋史》卷四百六十一,“方技上”,“周克明”)

[17] 原文:“上嘉之,即从其请。”(《宋史》卷四百六十一,“方技上”,“周克明”)

[18] 原文:“拜太子洗马、殿中丞,皆兼翰林天文,又权判监事。” (《宋史》卷四百六十一,“方技上”,“周克明”)

[19] 汉司马迁的《史记·天官书》:“景星者,德星也。其状无常,常出于有道之国。”《开元占经》引用宋均的说法:“景星大而中空。”东汉郑玄解释:“景,大也,明也”。

[20] González Hernández, J. I., et al. No surviving evolved companions of the progenitor of SN 1006. 2012, Nature, Volume 489, Issue 7417, 533
 



推荐 10