編者按：公元185年12月7日，中國天文學家觀測到超新星SN185，位置在圓規座和半人馬座之間，靠近南門二的附近。這是人類歷史上發現的第一顆超新星。《後漢書》對超新星SN185 有過記載，原文為：“中平二年十月癸亥，客星出南門中，大如半筵，五色喜怒，稍小，至後年六月消”。今天，我們一起來梳理下我國曆史上對新星和超新星的記錄。
中國人一直是世界上最為勤勉、最為精確的天文觀測者。歷朝歷代的皇家天文臺都有專職人員負責，日夜不停地進行天象觀測活動，為後世留下了極為豐富的天象記錄，使得中國古代對很多天象的記載在世界各文明中是最豐富的，也是持續時間最久的。這些珍貴的史料，不但為我們瞭解天文發展的歷史提供了大量資料，有些對現代天文學的研究也具有重要的現實意義，成為全人類最為珍貴的科學遺產之一。其中，中國古人關於“客星”（新星和超新星）的記載，使我們如今能夠更好地理解大質量恆星生命終結的複雜機制，這也是中國古代天象記錄服務於現代天文學的經典案例。
景德三年（1006年）四月初二，司天監發現一顆新出現的星，取名為周伯星。《宋史•天文志》記載“周伯星見，出氐南，騎官西一度，狀如半月，有芒角，煌煌然可以鑑物”，由於其形同半輪明月，亮度很高，令人目眩，甚至在夜間也可讀書寫字，且這種情形持續將近三個月，周伯星被認為是超新星，它在接近生命終點時猝然爆發，可以在極短的時間內成為銀河系中最亮的天體。不久後的1054年，又發生了一次超新星爆炸，這也成為人類歷史上最重要的天文事件之一。宋朝的天文學家不僅目睹了這次天象，還完整地記錄下了整個過程。或許，古人自己都沒有想到，當時這些曾被古代帝王用於星佔的天象觀測，如今還能夠以另一種形式再次換髮出新的魅力，成為我們窺探宇宙之謎的鑰匙。
圖1 《御製天元玉曆祥異賦》中的“周伯星佔”
（古代星佔中有“國欲昌，周伯黃光”的說法，周伯星黃色的光芒預示著國家的繁榮昌盛）
天上多數恆星的亮度幾乎都是固定不變的，但有時也有恆星會發生亮度起伏變化，被稱作“變星”。變星分為食變星、脈衝星和爆發星三大類。
食變星是雙星系統中的一個子星，因兩星相互遮蔽導致了亮度的起伏，大陵五就是最具有代表性的一個食變星，在西方，大陵五是英仙座內一顆明亮的恆星，被認為是希臘神話中的蛇髮女妖美杜莎的頭顱。脈衝星則是旋轉的中子星，其發射的電脈波有短而穩定的脈衝週期，如同人的脈搏一樣，亮度也會有規律性的週期變化。
變星中最能引起人們關注的就是新星和超新星這些爆發型變星。一些原本勉強可見，甚至根本觀測不到的暗星，有時在幾天之內亮度突然增加上萬倍，這樣的恆星爆發就是所謂的新星。如果這些星爆發異常的猛烈，其亮度增大了幾千萬乃至上億倍，則被稱為超新星，超新星也是人們已知恆星世界中最為激烈的爆發現象之一。
中國古人觀測恆星亮度的變化在相當大程度上是出於占星術的需要，司馬遷在《史記》中就有一些對於恆星亮度變化的記載。不過，古代天象記錄中關於新星和超新星這些短暫亮度變化的星則更加具有歷史文獻價值。中國古代稱新星和超新星為“客星”，這個富有詩意的名字在漢代就已出現，很形象地將新星和超新星視為來到天空中的客人，這與新星爆發前後的亮度變化，並最終會“消失”的特徵有關。明代《觀象玩佔》說：“客星，非常之星。其出也，無恆時；其居也，無定所。忽見忽沒，或行或止，不可推算，離於星辰之間如客，故謂之客星。”
中國古代的客星有時還被分成不同的類型，如星佔著作中曾將客星分為五大類，分別是周伯、老子、王蓬絮、國皇、溫星。其中，周伯星呈黃色，外形比較大，非常明亮；老子星呈白色，外形大；王蓬絮星呈粉色，像棉絮一樣，有點飄忽；國皇星呈黃白色，外形較大，遠遠望去有芒角；溫星呈白色，外形較大，像被風吹動了一樣。
圖2 客星的不同形式（周伯、老子、王蓬絮、國皇、溫星）
一般認為，最早的一次新星記錄可能見於《漢書•天文志》， 記載有“元光元年（公元前134年）六月，客星見於房”。房宿位於現在的天蠍座。據記載這次新星爆發在西方也曾被古希臘天文學家依巴谷觀測過。不過也有些人懷疑，這有可能是彗星而不是新星。因為彗星出現之初，也有亮度增大的現象，但由於彗尾還不清晰，容易被誤判成“客星”。
最早的超新星記錄也出現在漢代，《續漢書•天文志》記載，東漢靈帝“中平二年（185年）十月癸亥，客星出南門中，大如半筵，五色喜怒，稍小，至後年六月乃消”，這次超新星爆發的可見時間大約有兩年，位置在半人馬座α和β之間，如今天文學家仍然能在這個位置上找出一個明顯的射電源。
據中國古代典籍記載，自漢代到十七世紀末較為可靠的新星和超新星記錄有六七十次之多，其中比較著名的客星有如下幾顆：
185年，南門客星。
386年，南鬥客星。
1006年，騎官客星。
1054年，天關客星（蟹狀星雲M1）。
1181年，傳舍客星。
1572年，閣道客星（第谷超新星）。
1604年，尾分客星（開普勒超新星）。
圖3 《漢書·天文志》客星記載
（元光元年六月，客星見於房。元鳳四年，客星在紫微宮）
圖4 《宋史·天文志》景星記載（1006年超新星）
圖5 《明史•天文志》對客星的描述
在這些新星和超新星記錄中，最具有意義的應該是1054年天關客星了，它對現代天文學的研究產生極其重要的影響。作為這次超新星的遺蹟，蟹狀星雲是天空中最強的射電源之一，1892年美國天文學家首次拍攝了蟹狀星雲的照片，1921年天文學家鄧肯再次拍攝照片時，發現蟹狀星雲中的物質正在從中心向外運動，表明它處於膨脹中。被譽為星系天文學之父的哈勃在隨後做了如下判斷，因為蟹狀星雲膨脹很快，按照這樣的膨脹速度，它大約產生於900年前。而在中國的史料記載中， 1054年在這一位置剛好出現了客星，並前後持續了兩年時間。
據《宋會要》記載：“嘉佑元年（1056年）三月，司天監言：客星沒，客去之兆也。初，至和元年五月，晨出東方，守天關，晝見如太白，芒角四出，色赤白。凡見二十三日”。可見，這顆超新星的最高視亮度超過了金星（金星是天空中視覺亮度最高的星），它爆發時的實際亮度可能超過了太陽的幾億倍。
圖6 蟹狀星雲
另一顆著名的超新星就是閣道客星，在西方也稱為第谷超新星。第谷超新星是一顆位於仙后座的超新星，也是少數能通過肉眼觀測到的超新星之一。它於1572年11月由丹麥天文學家第谷•布拉赫（1546-1601年）首度觀測到，據記載當時的亮度也是比金星還亮，中國的史料對此也有記載，並且這次超新星還被大量地繪於中西方的各種星圖中而廣為人知。幾十年後，曾經作為第谷助手的開普勒在1604年也觀測到一顆超新星，即尾分客星，歷史上被稱作開普勒超新星。
圖7 第谷超新星
圖8 第谷著作中對1572年超新星的描繪
圖9 十七世紀初拜耳星圖仙后座中的第谷超新星（左邊最亮的一顆）
圖10 德國版畫中的1572年第谷超新星
圖11 崇禎年間《赤道南北兩總星圖》中的閣道客星
圖12 清乾隆中期製作的金嵌珠天球儀中的閣道客星
圖13 波蘭天文學家赫維留著作中的1670年新星
超新星是一種比較罕見的天象，即便我們的銀河系聚集有超過數千億顆恆星，但每一個世紀只有2到3顆超新星爆發。即便如此，由於位置和距離的因素，它們也並非肉眼都能看見。自從望遠鏡發明後的四百多年來，人們在銀河系中甚至沒有觀測過任何超新星的爆發。最近的一顆肉眼可見的超新星SN1987A是1987年2月發現的，它位於鄰近銀河系的大麥哲倫星雲，屬於一個較小的星系。
儘管採取了很多現代手段，但想要在太空中找到這些大爆炸的遺蹟並不容易。這些爆炸最初是非常壯觀的，但這種可見的狀態一般只會持續幾個星期，最多也就幾個月。然後，這些爆炸產生的氣體就會迅速膨脹和冷卻，即使在望遠鏡中，也很難探測到爆炸後產生的星雲。
然而，由於在爆炸過程中，物質被快速噴出，形成接近光速的加速粒子。所以，它們發射的不只是有可見光，還有電磁波或X射線等。這些電磁波可持續數千年，可以通過射電望遠鏡或衛星上的X射線望遠鏡進行探測。藉助於中國古代客星天象記錄提供的線索，如今天體物理學家們已經發現十多個這樣的遺蹟。
2004年7月，歐洲天文學家利用XMM-牛頓衛星（X射線空間觀測衛星）繪製了一張非常精確的星雲圖，該星雲是位於天蠍座之中的超新星爆發遺蹟，其座標為G347.3-0.5。它距離地球的距離為4000光年，從星雲的膨脹速度和現在的大小來看，它仍然很年輕，大概可以追溯到1500年前。在《晉書•天文志》中，就記載了公元393年3月在這個天區發生的一次客星現象：“[孝武帝太元] 十八年二月（393年2月27日至3月28日），客星在尾中，至九月（393年10月22日至11月19日）乃滅。”
尾宿是四象中東方青龍的尾巴，它由天蠍座末端的九顆恆星組成，其中心距離XMM-牛頓衛星發現的G347.3-0.5星雲不到1度。因此，天體物理學家在此之後1600多年再次發現的，很可能就是公元393年超新星爆發所形成的星雲。幾個月後的2004年11月，另一組來自納米比亞HESS天文臺的研究人員在同一星雲所在區域檢測到了一個非常強的伽馬輻射源，再一次證實了這一結果。而且研究表明其能量非常高，是一次最近爆炸產生的遺蹟。
目前，中國也正在計劃發射SVOM天文衛星（Space Variable Objects Monitor，天基多波段空間變源監視器），這顆中法合作的衛星，預計於2021年發射。衛星上將裝備X射線天文望遠鏡、X射線和伽瑪射線相機等設備，用於探索空間多波段快變天體，可以有效地探測超新星爆發，以及巨型恆星死亡產生的伽瑪射線暴等。得益於“天眼”望遠鏡（FAST）等一系列天文學進展，中國已經成為世界上“看到最遠的國家”之一。相信在不久的將來，隨著SVOM太空望遠鏡等項目的實施，中國還將“看得更遠”。
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