球狀星團中發現的2000歲新星曾經亮到「大如瓜」？瓜有多亮？M22 Nova was as Bright as Melon?

　　德國哥廷根大學（University of Göttingen）四月底公布一個發現：天文學家找到梅西爾M22球狀星團中有個新星（nova）殘骸，它在2000年前曾被中國記錄下來！新星是恆星表面發生局部氫融合爆發，使其短暫變亮，與超新星（supernova）並不同。研究者利用歐南天文台（ESO）的超大望遠鏡紅光波段發現這個新星遺蹟，並認為中國史籍《漢書》上記錄的應該就是這場新星爆發。《漢書‧天文志》寫道：「元帝初元元年四月，客星大如瓜，色青白，在南斗第二星東可四尺。」漢元帝初元元年為西元前48年，客星就是突然出現的新星星，南斗第二星即斗宿二（λ Sgr）。另外，四尺即四度左右，但實際上M22距離斗宿二只有兩度半，不過漢初的量測誤差可超過一度，故還算在目標範圍內。但最奇怪的是：什麼是「大如瓜」？

恒星無論用肉眼怎麼看，也永遠是個點，但是若光點暗，就會覺得小；光點亮，就會覺得大。這是因為人的視網膜在接收光線時，亮的影像會向暗面滲透感光，造成亮斑變大；另外恆星光線進入眼睛會經過水晶體玻璃體等，在其內產生漫射後會讓星點擴散成一個面。所以星星越亮，看起來越大。但是怎麼會大到像一個瓜呢？這就需要從古天文目視觀測的尺度來探索了。王玉民博士的著作《以尺量天》有非常詳盡的介紹。

清末民初隨著天文的現代化，幾乎一切傳統的天文觀測都成歷史，以前的測量方法也被人遺忘，幾成絕學，還好近年來有一些科學史研究者進行重新發掘與還原。此書以立體視覺的距離有限為基礎，認為在13公尺以上就不會讓雙眼有顯著立體視覺，以此最小距離當作觀天的參照距離，所以「大如瓜」就是把瓜放在約13公尺外所看到的大小。作者並列舉史書上各種形容星星亮度的物體，加以統計與計算，得到一個對照圖可供參考：

這張圖也適用於新星、超新星，所以大如瓜相當於-5到-7等之間的亮度。雖然這個理論可能有不完全之處，但本書作者相信人類認識世界的框架是有著數學美的，會依照某些簡單的數學規則而造就我們所看到的樣子。數學的影子就投影在我們的眼睛裡呢！

參考資料：

王玉民（2008）以尺量天：中國古代目視尺度天象記錄的量化與歸算，山東教育出版社
臺北天文館天文新知：球狀星團M22中發現2000歲新星殘骸，與中國史籍測量記錄相符

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