玉衡

北斗七星之一

玉衡（Alioth），即大熊座ε（ε Uma），中国古代又称“廉贞星”，是北斗七星中的第一亮星，全天第31亮星，也是大熊座的一颗星，距离地球82.6±0.4光年（25.3 ± 0.1秒差距）。在北斗七星的勺子形象中，玉衡是从勺柄起数的第三颗。玉衡属于比较亮的星，因此它在历史上曾作为海上航行的57颗导航星之一。

命名

中国

在古代中国，人们将北斗七星中最亮的那颗星称为玉衡。《尚书·舜典》曰：“在璿玑玉衡，以齐七政。” 孔传注曰：“玑，衡，王者正天文之器。” 孔颖达疏引蔡邕曰：“玉衡长八尺，孔径一寸，下端望之以视星辰。盖悬玑以象天而衡望之。”也就是说，古人用代表王权的“衡”来命名玉衡。在中国古代占卜学中，玉衡又被称为廉贞星，拥有浓厚的迷信色彩，是中国民间信仰和天文学结合的产物。

西方

在西方，玉衡的传统名称为Alioth，这源于阿拉伯语的一个短语，意为“羊的肥尾巴”。 2016年，国际天文联合会组织了一个恒星命名小组（Working Group on Star Names ，WGSN），对恒星的专有名称进行编目和标准化。WGSN于2016年7月发布了第一份报告，包括了其批准的前两批恒星名称的一份表格，其中就有Alioth。

印度

对印度教徒来说，玉衡被称为 Añgiras，是七个吠陀（Rishis）之一。

拜耳命名法

在拜耳命名法中，玉衡被命名为大熊座ε （ε Uma）。

物理性质

玉衡是一颗质量为太阳的2.91倍，半径为太阳4.14倍，光谱型为A1p的主序星。因为玉衡是一颗巨蟹座α型（α2 Canum）脉动变星，所以它的光谱型被加了后缀“p”以示区别。作为这类变星的典型代表，玉衡可能存在两个作用过程。首先，这颗恒星的强磁场将恒星核燃料中的不同元素分离开。然后，已分离的物质高速旋转并形成一个与磁轴成一定角度的旋转轴，同时进入地球观测者的视线中。这些在视线中快进快出的物质产生的光谱非常特殊，这导致玉衡的光谱产生了一个周期为5.1天的奇怪波动。被标记为kB9型（有“k”标记是因为其中有Ca 线）的光谱线也出现了，尽管玉衡的其他光谱线都是A1型的。玉衡的自转轴和磁轴几乎成90°角，较暗的铬区则与赤道成直角。

玉衡的磁场相对较弱，强度比巨蟹座α的弱15倍，但这仍然比地球磁场强100倍。

所属系统

长期以来，天文学家们一直怀疑玉衡是一个光谱双星，因为它的光谱中出现了两种截然不同的谱线，而且可能有不止一个伴星。晚一些的一项研究表明，玉衡光谱5.1天的变化周期可能是因为一颗伴星的存在，这颗伴星的质量为14.7倍木星质量，二者平均间隔为0.055个天文单位，玉衡的轨道偏心率为0.5（e=0.5）。然而，截至2020年，理论还是认为，这个5.1天的周期是玉衡的自转周期，并且用最先进的观测设备也没有发现其有伴星。

观测

对于普通天文爱好者来说，玉衡的视星等为1.77等，属于比较亮的恒星，只要远离光污染就比较容易观测到。寻找玉衡很简单，只要向北方找到北斗七星，从勺柄数第三颗星就是玉衡，它与摇光、开阳一起组成了北斗七星的“勺柄”。需要注意的是，秋季北斗七星的高度角整体较低，因此秋季不太适合观测。玉衡的赤纬为+55°57′35.36″，因此理论上说整个北半球和南纬35°以北的地区都能观测到天玑。

1989年，依巴谷卫星（ Hipparcos astrometry satellite）发射升空，用于对约10万颗恒星使用三角视差法测量它们离地球的距离，天玑就是其中之一，天文学家因此获得了一些它的数据。据其观测，玉衡距离太阳82.6±0.4光年（25.3 ± 0.1秒差距）。

文化特色

《文选》：“玉衡指孟冬，众星何历历。” 李善注引《春秋运斗枢》曰：“北斗七星，第五曰玉衡。

《晋书·天文志上》：“魁第一星曰天枢，二曰琁，三曰玑，四曰权，五曰玉衡，六曰开阳，七曰摇光。”

《宋书·符瑞志下》：“玉衡从体，瑶光得正。”

《文选·扬雄》：“是以玉衡正而太阶平也。”李善注引韦昭曰：“玉衡，北斗也。”

元傅若金《书南宁驿》诗：“中天日月回金阙，南极星辰绕玉衡。”

章炳麟《东夷》诗之三：“仰见玉衡移，握手言离别。”

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