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1、第一章 星座与四季星空 我们怎样来了解我们的宇宙，了解恒星和银 河系，以及我们的太阳系，最基本，也是最简单 的方法是仰望夜晚的星空。 为了认星方便，人们用假想的线条将亮星连 接起来，构成各种各样的图形，或人为地把星空 分成若干区域，这些图形连同它们所在的天空区 域，中国称之星官，西方叫做星座。 一种具有特征并一种具有特征并容易记忆容易记忆的恒星在天空投影的的恒星在天空投影的 图案所占图案所占天区天区。星座意思是。星座意思是“ “星星的座位星星的座位” ”，又像天，又像天 上的上的“ “国度国度” ”。 1.1 星座(constellation) 冬夜最容易看 见的猎户星座 (Orion) 同一
2、星座的星 在空间不是紧 靠在一起的， 大多数无任何 物理联系 猎 户 座 金 牛 座 一、国际通行的星空区划 88个星座 88个星座的确定： 1928年，国际天文联合会正式公布了88个星 座，并规定以1875年的春分点和赤道为基准的赤 经线和赤纬线作为划分星座范围的界限。（其中 北天29个，黄道12个，南天47个。） 星座大小相差悬殊，所含星数也各不相同，同一 星座的星无任何物理联系。 春 春(4月) 冬 夏 秋 二、中国古代把可见天空分为三垣二十八宿 三垣：北天极及附近的三个较大天区 紫微垣：（中垣）天北极周围天区 太微垣：（上垣）包括紫微垣与二十八宿之间的狮 子座、后发座、室女座、猎犬座等
3、天区。 天市垣：（下垣）包括蛇夫座、巨蛇座、天鹰座、 武仙座、北冕座等天区。 二十八宿：黄道附近的二十八个区域 二十八宿，为日月舍，尤地有邮亭，为长吏廨 矣。 月亮的恒星周期为28天，将月亮的运行轨道 分为28个部分，则月亮每个晚上停留一处。通过 28个星宿，月亮又回到原来的地方。所以，28宿 又称为28舍。 四象：将二十八宿按四个地 平方位分成四组，每组七宿 。 东苍龙：角，亢，氐，房， 心，尾，箕 北玄武：斗，牛，女，虚， 危，室，壁 西白虎：奎，娄，胃，昴， 毕，觜，参 南朱雀：井，鬼，柳，星， 张，翼，轸 河南濮阳古墓：距今6000多年 各个星座组成的星空整体是没变化的，众星之 间虽也
4、有相对运动，但因距离十分遥远，在几千年 这样的短时间里显现不出来，所以称其为恒星。但 时间拉到10万年，星空就会面目全非了。 1.2 星名 1.有的根据神话故事,如牛郎星、织女星、天狼星 、 老人星等； 2.有的根据中国二十八星宿,如角宿一、心宿二、 娄宿三、参宿四和毕宿五等； 3.有的根据恒星颜色，如大火（心宿二）； 4.还有的根据所在天区,如天关星、北河二、北 河三、南河三、天津四、五车二和南门二。 1603年，德国业余天文学家拜尔建议“平等对待” 这些恒星，不能只给亮星起名，他提出：每个星座中的 恒星从亮到暗顺序排列，以该星座名称加一个希腊字母 顺序表示。例如猎户座(参宿四)、猎户座(参
5、宿七) 、猎户座(参宿五)等。 某个星座的恒星若超过了24个或者为了方便，就用 星座的名称后加阿拉伯数字。如天鹅座61、 天鹅座32 、双子座65等。天文学家有时用星表的序号来表示星名 ，如猎户座星也叫HD39801（HD星表39801号）。 参宿三 (猎户) 参宿一 (猎户) 参宿二 (猎户) 参宿六 (猎户) 参宿七 (猎户 ) 参宿五 (猎户) 参宿四 (猎户) 0.58m M42(猎户座大星云) 32 猎户 4.3m 21 猎户 5.5m 1.3 四季星空 大熊星座 天璇 开阳玉衡 (北斗五) 北斗一 (天枢) 摇光 (北斗七) 天玑 天权 在史前，游牧民们发现星座可以帮 助他们识别方
6、向。在北半球最熟悉的星 座当然是北斗七星。 使用大熊星座的指极星可以找到北 极星 。北极星指示北方，在以后的几 千年里它一直是识别北向的最好标志。 如 何 找 到 北 极 星 为了认识星空，首先应学会识别“导航”星。北极星就是 一颗最重要的导航星，它很容易根据北斗星找到。 小熊星座 北极星 大熊星座 北斗 指极星 指极星 开阳 北极星 夜晚对着北极星附近照相，长时间露光拍照的照片 斗柄指东 天下皆春 斗柄指南 天下皆夏 斗柄指西 天下皆秋 斗柄指北 天下皆冬 这诗篇告诉了北半球的人们在不同的季节里 北斗星的斗柄所指的方向不同。 由于地球的绕日公转，使人们在不同季节的 夜晚，即使在同一时刻看同一
7、颗星，它在天空的 高度和方位也不同。 我们的祖先很早就注意到了四季星空的变化 ，写下了寒来暑往，斗转星移的诗篇: 2010年9月9日晚19:00长春的星空 1.春夜星空 春天的夜晚，最引人注目的是高悬于北方天空的北斗七星（即大熊座、 、），它斗柄指向东方，除星是3m 外，其它6颗均为2m 。从北斗七星出发，连接北斗星斗口的星和星并延长到这两颗星距离5倍 远的地方，可找到明亮的北极星（小熊座，星等为2m）；沿斗口的另外两 颗星星和星的联线向西南巡去，可找到一颗白色亮星轩辕十四(狮子 座，星等为1m)；顺着斗柄的星、星、星、星所形成的曲线延伸出 去，能找到一颗橙色的零等亮星大角星（牧夫座）；继续南
8、寻可找到 另一颗1m亮星角宿一（室女座）；再继续向西南巡去可找到由4颗小星 组成的四边形，这就是乌鸦座。这条始于斗柄、止于乌鸦座的大弧线称为春 季大曲线；由大角、角宿一和狮子座构成的三角形称为春季大三角。 牧夫座中有5颗由3m以下的暗星组成的五边形，加上大角星，很像一个风筝。大 角星就像挂在风筝下边的明灯。 紧靠牧夫座的东偏北有7颗3m以下的暗星，它们像一个小小的半环形串珠，开口 对着北方，这就是北冕座，古人把它想象成一顶王冠；其中最亮的是北冕座 星（3m）。 室女座呈“土”字形，角宿一位于土字下面一横的东段，土字的一竖同下面一横 的交点处是3m的室女座星，它几乎位于天赤道上，且离秋分点很近。
9、 狮子座是春夜星空中很引人注目的角色，它像一个反写的问号；东边的三颗星构 成一个小直角三角形，最东边角顶上是一颗黄色的2等星狮子座星。 乌鸦座南面是长蛇座，它的星都很暗，最亮的长蛇座星（角宿一）是一颗2等 星。此外，春夜星空中还可看到巨蟹座、天龙座等。 附：四季星空特点 2.夏夜星空 夏日黄昏以后，北斗七星位于西北方天空，斗柄指向南方（见本书配套光盘夏季 星空图）。这个时期星空的特点是，银河像美丽的光带挂在天穹，从北偏东 的地平线向南方延伸，明亮的织女星（天琴座）和牛郎星（天鹰座）在 银河两旁含情脉脉相望。织女星附近是4m的天琴座星（渐台二），它是著 名的食变双星。靠近牛郎星西北和东南各有一颗
10、暗星，俗称扁担星，传说那 是牛郎挑着来同织女相会的一双儿女；它们同牛郎星排成一条直线，统称河 鼓三星。在天琴座的东北，在银河背景上可看到一个十字形的星座叫做天鹅 座，十字的东北端那颗白色的1等星是天津四（天鹅座），十字西南端的一 颗3等星是辇道增七（天鹅座），它是用小望远镜就可以分辨出的目视双星 。由银河两侧的织女星、牛郎星和银河之中的天津四所构成的大三角，称夏 季大三角，这是夏夜星空的重要标志。 由织女星顺着银河“岸”边向南边巡去，可看到一颗红色的亮星心宿二（天 蝎座,星等为1m），它和十几颗星组成S形曲线，这就是夏季的代表星座天 蝎座，蝎尾浸没于银河之中。由牛郎星沿银河南下，可找到人马座，
11、其中的6 颗星组成南斗六星星、星、星、星、星、星，与西北天空的北 斗七星遥遥相对。人马座部分的银河最为宽阔和明亮，因为人马座方向是银 河系中心的方向。由织女星向牛郎星联线并继续向东南方向延伸，可找到由 暗星组成的摩羯座。沿天津四与织女星的连线向西南方向巡去，可找到武仙 座，武仙座以西就是由七颗小星围成的北冕座。 3.秋夜星空 秋高气爽，天空刚刚拉上夜幕时，北斗七星横在地平线上，斗柄指西 ，这时不容易看到它（见本书配套光盘秋季星空图）。 飞马当空，银河斜挂，这是秋季星空的重要特征。从头顶的秋季四边 形开始，它由飞马座星、星、星和仙女座星构成，除飞马座 星为3m星外，其均为2m星，因而十分醒目。由
12、飞马座星向仙女座 星延伸，经由仙后座星可找到北极星；由飞马座星向南延伸可 找到鲸鱼座星；由飞马座的星向星延伸，在南方低空可找到秋 季星空唯一的一颗1m的红色亮星北落师门（南鱼座星）；由飞马座 向飞马座星延伸可找到仙王座；沿仙女座向东北方向延伸可找到 英仙座，其中的大陵五（英仙座星）是著名的食变双星；秋季四边 形的东南面是双鱼座和很大的鲸鱼座，鲸鱼座星是一颗著名的长周 期变星。仙王、仙后、仙女、英仙、飞马和鲸鱼诸星座构成王族星座 ，是秋季星空的主要星座。秋季四边形的西南面是宝瓶座和摩羯座。 秋季星空亮星很少，但像仙女座大星云M31这样的深空天体虽然不太 亮却十分壮观。 4.冬夜星空 在寒冷的冬天
13、，夕阳西下后的夜空，北斗七星出现在东北低空， 斗柄指向北方（见本书所附光盘冬季星空图）。冬季星空中最引人注 目的是高悬于南天的猎户座。它主要由七颗亮星组成，夹在红色亮星 参宿四(猎户座,星等为1m)和蓝白色亮星参宿七(猎户座星，星等 为1m)之间的三星(猎户座星、星、星)被看作是猎人腰带上的 明珠；著名的猎户座大星云就位于中间那颗明珠附近。顺着三星向南 偏东巡去，可找到全天最亮的天狼星(大犬座)，它是一颗双星。参 宿四的正东另有一颗白色的亮星南河三(小犬座星，星等为1m)。参 宿四、天狼星和南河三组成冬季大三角，淡淡的银河从中穿过。 沿猎户座三星向西北望去，可找到一颗红色亮星毕宿五(金 牛座星
14、，星等为1m)以及附近的几颗小星，它们组成毕星团；再继 续向西北巡去，可看到由6-7颗小星组成的昴星团；它们皆属金牛座 。金牛座的东北是形如五边形的御夫座，主星五车二(御夫座星)是 1m星。顺着参宿七和参宿四的联线向东北巡去可找到双子座，它像个 矩形，其中可找到两颗亮星：橙黄色的1m星北河三(双子座星)和蓝 白色的2m星北河二(双子座星)。五车二、北河三、南河三、天狼星 、参宿七、毕宿五共同组成冬季大六边形。 冬季 星空 为何四季星空不同 1.4 恒星的星等 自古以来人们为熟悉星空、识别星空的亮度 ，习惯上把肉眼看到的星的亮度分为6等，把最亮 的星定为1等，把勉强看到的暗星定为6等星。 为了使
15、星等系统更为精确，普森规定星等相 差5等，亮度之比精确地等于100倍。 后来星等的范围也向两端延伸了，比1等星 亮的有0等星和负星等的星，比6等星更暗的有7等 星、8等星。 例如：太阳是-26.7等，月亮满月是-12.6等 ，木星是-2.1，天狼星是-1.4等。 视星等 根椐心理学研究，人的眼睛有这样的特性，即入射的 光强按对数增加时，人眼睛的感觉是按线性改变，所以 有如下星等和亮度的换算公式， m = -2.5lg E , 设有两颗星的亮度分别为E1 和E2 ，则它们的星等m1 与m2 之差的关系为： m1 m2 = - 2.5lg (E1 /E2 ) 此星等对应着天体的视亮度，所以叫视星等。 如： 1-6=-2.5lg (100)=-5 1.5 星图软件 在现代天文观测中，由于计算机的广泛使 用，借助于星图软件，可使天文观测变得既方 便又准确。如Skymap软件可以展示不同地区、 不同时间的星空图像、月像、大行星视运动的 轨迹、以及各种天体如大行星、星系、星云等 的图像，还可以提供主要亮星的坐标、星等、 方位、地
