天文基础概念

2015年06月02日 20:08:27
天文基础

0、 要辨认天上的星座,首先要学识使用星图。星图描述了星星的排列形状及光度,是辨认星座的十分重要工具。星图道主要分为四种:四季星图、每月星图、旋转星图及全天星图(寻星图)。前三种星图需要配合观测地点的纬度使用。四季星图及每月星图可以被旋转星图取代。

1、星座中星星的命名规则
星星的命名规则是这样的:按照星星的亮度,从明到暗,每颗星由一个希腊字母代表。当二十四个希腊字母用完后,接着用阿拉伯数字表示。

2、星等的概念
星等是天文学上对星星明暗程度的一种表示方法,记为m。天文学上规定,星的明暗用星等来表示,星等数越小,说明星越亮,星等数每相差1,星的亮度大约相差2.5倍。我们肉眼能看到的最暗的星是6等星(6 m)。天空中亮度在6等以上(即星等数小于6),也就是我们可以看到的星有6000多颗。当然,每个晚上我们只能看到其中的一半,3000多颗。满月时月亮的亮度相当于-12.6等(在天文学上写作-12.6m);太阳是我们看到的最亮的天体,它的亮度是-26.7 m;而当今世界上最大的天文望远镜能看到暗至24 m的天体。我们在这里说的“星等”,事实上反映的是从地球上“看到的”天体的明暗程度,在天文学上称为“视星等”。太阳看上去比所有的星星都亮,它的视星等比所有的星星都小的多,这只是沾了它离地球近的光。更有甚者,象月亮,自己根本不发光,只不过反射些太阳的光,就俨然成了人们眼中第二亮的天体。天文学上还有个“绝对星等”的概念,这个数值才能真正反映了星星们实际发光本领。

3、天球”的概念
天文学上为了与人们的直观感觉相适应,把天空假想成一个巨大的的球面,这便是天球。天球的中心自然就是我们的地球,它的半径无穷大。天球只是人们的一种假设,是一种“理想模型”,引入天球这一概念,只是为了确定天体位置等方面的需要。 4、“天赤道”和“天极”的概念      天文学上,确定天体位置的方法与地球表面非常相似,也是通过经纬坐标来实现。最常用而最重要的天球坐标系,就是赤道坐标系。
地球赤道所在平面与天球的交线是一个大圆,这个大圆就是就称为“天赤道”,它就是赤道在天球上的投影;向南北两个方向无限延长地球自转轴所在的直线,与天球形成两个交点,分别叫作北天极和南天极。“天赤道”和天极“天极”是天球赤道坐标系的基准。

5、“黄道”与黄道星座
太阳在天球上的“视运动”分为两种,即“周日视运动”和“周年视运动”。“ 周日视运动”即太阳每天的东升西落现象,这实质上是由于地球自转引起的一种视觉效果;“周年视运动”指的是地球公转所引起的太阳在星座之间“穿行”的现象。
天文学把太阳在天球上的周年视运动轨迹,称为“黄道”,也就是地球公转轨道面在天球上的投影。每份用邻近的一个星座命名,这些星座就称为黄道星座或黄道十二宫。这样相当于把一年划分成了十二段,在每段时间里太阳进入一个星座。在西方,一个人出生时太阳正走到哪个星座,就说此人是这个星座的。
由于我们只有白天才能看到太阳,而这时是看不到星星的。所以太阳走到哪个星座,我们就恰好看不见这个星座。也就是说,在我们过生日时,却恰恰看不到自己秘属的星座。

6、 “赤经”、 “赤纬”的概念
在天球的赤道坐标系中,天体的位置根据规定用经纬度来表示,称作赤经(α)、 赤纬(δ)。我们知道,赤道和地球的公转轨道面也就是黄道是不重从合的,二者间有23°左右

的夹角(天文学称之为“黄赤交角”)。这样,天赤道和黄道就有了两个交点,而这两个交点在天球上是固定不变的。黄道自西向东从赤道以南穿到赤道以北的那个交点,在天文学中称之为“春分点”。我们把通过这一点的经线定为天球赤道坐标系经线的0°。与地球经度不同的是赤经不分东经、西经,它是从0°开始自西向东到360°。而且,它的单位事实上也不是“度”,而是时间的单位时、分、秒,范围是0~24时。天球赤道坐标系的纬度规定与地球纬度类似。只是不称作“南纬”和“北纬”,天球赤纬以北纬为正,以南为负。

7、“恒显圈”与“恒隐圈”
地球上不同纬度地区能看到的星座是不一样的。对于某一点,有些星座永远也看不到的;反过来呢,有些星座在那儿一年四季都看得见。对于一个地方来说,到底哪些星座看不到呢?      这里有一个小窍门,假设一个地点的纬度是φ,那么赤纬小于-(90°-φ)的天体在这里就永远看不到。反之,凡是赤纬大于(90°-φ)的天体,在这里就总能看到。因此,在天文学上,赤纬(90°-φ)称之这一地区的“恒显圈”,而赤纬-(90°-φ)叫做该地区的“恒隐圈”。
比如在北京,赤纬50°就是北京地区的“恒显圈”,位于赤纬50°以上的星星老是在天上,永远也不会落到地平线以下去。而赤纬-50°叫做北京地区的 “恒隐圈”,位于赤纬-50°经南的星星北京永远也看不到。
而在赤道上(纬度为0°),即使赤纬是+90°和-90°的天体也能看到,也就是说,赤道上没有“恒隐圈”,在赤道上各个位置的天体都能看得见。反之,在地球的南北极,则始终只能看到半个天空,另一半天空永远看不到,这两处拥有地球上最大的“恒隐圈”。

8、 “岁差”的概念
地球就象是一个旋转的陀螺,而陀螺在转动时,它的轴并不是垂直于地面完全不动的,而且在微微晃动,这种现象在物理学上称为“进动”。地球也是这样,它的自转轴在天空中的方向是不断变化的,并不总是指向某一固定点,这在天文学上叫做岁差。 9、天体的自行“自行”
人们肉眼可以看到的星有6000多颗。这些星可以分为两类:一种是行星,也就太阳系的九大行星。古人观测天空,只看到离我们最近的水星、金星、火星、木星、土星,古人发现这五颗星的位置总在变化,这说明它们在天上不停地走来走去(这种走动按现在的说法就是行星的公转),因此称它们为“行”星。而对于另一类星,它们在天上的位置看上去总是固定不变(当然,这得排除地球自转、公转造成的星星们看上去“变动”),所以称它们为“恒” 星。      随着科学的发展,人们逐渐认识到宇宙中的运动是绝对的,而“静止”永远是相对现象。大量观测表明,恒星并不是不变的,它们也在运动。天文学上称之为恒星的 “自行”其实,恒星的运动如果与视线平行,我们是看不出来的。所以,自行的真正定义应该是恒星运动垂直于视线的分量。
恒星自行的绝对速度并不慢,往往比行星的运动速度快得多,只不过除太阳外的恒星离我们都太遥远了,它们跑得再快,从地球上看去也跟静止差不多。但经过上万年之后,恒星的位置变化就会较为明显。
10、双 “重星系”、 “星系群”和 “星系团”
群星璀璨的星系也和单个的星星类似,常常三五成群地聚在一起。与双星、聚星和星团类似,我们称他们为“双重星系”、 “星系群”和“星系团”。对于双重星系,把较大的叫做主星系,较小的称为伴星系。 11、“星云”与“河外星系”的概念
宇宙窨空间很多区域并不是绝对的真空,在恒星际空间内充满着恒星际物质。恒星际物质。恒星际物质的分布很不均匀的,其中宇宙尘埃物质密度较大的区域(此密度仍然远远小于地球上的实验室真空),所观测到的是雾状斑点,称为星云。

星座介绍部分涉及到的是星云类型主要是“亮星云”和“暗星云”两种。星云本身不能发光,所以“亮星云”其实是借助别人的力量才 “发”光的。
河外星系(例如室女座和后发座的河外星系),指的是银河系之外的其他星系,通常干脆简称为“星系”,它们都是与银河系属于同一级的庞大系统。河外星系一般用肉眼看不见,就是通过一般望远镜去观察,也还是一片雾气,跟星云简直一样。所以以前人们一直把它们也当做星云,称为河外星云。后来经过深入的研究,天文学家才发现二者完全是两码事:河外星云实际上是和我们银河系类似的星系的内部成员,是由气体和尖埃组成的。因此,现在再也不用“河外星云”这个词了,而一律改称“河外星系”。

12、“变星”的概念
凡是能够观测到亮度变化的恒星都称为变星。变星主要分为造父变星和食变星两类。      食变星实际上是双星系统造成的,两颗星彼此绕着对方旋转,其轨道面恰好和它们与地球和连线平行。这样,当比较暗的一颗星转到较亮的那颗星和我们地球之间的时候,就把亮星的光遮住了一部分,于是总的亮度主减退了。当这颗暗星转到亮星的一旁或后面,不再遮光的时候,系统又恢复了最大观测的亮度,这类变星的代表是英仙座的大陵五。
另一类变星的变光现象,确实是由它自己造成的,如仙王座的造父一。天文学家发现造父一的直径是我们太阳的30倍,约4000万公里。它就象人体的心脏一样,总在不停地博动棗膨胀与收缩,直径前后相差达500万公里。膨胀时它的亮度就减弱,收缩时亮度就增加,博动的周期也就是它亮度变化的周期。象造父一这样由于体积的变化称为“脉动变星”。有些脉动变星的变光周期志它的亮度有严格的对应关系,利用这一点,天文学家就可以确定它与地球之间的距离,因此这尖恒星又有量天尺之称。

最近更新

梅西耶俱乐部(中国)- Messier Club of China

网址:www.messierclub.com / www.meixiye.com

QQ:273620615(梅西耶天文01群)

微信:meixiyejulebu

会员投稿信箱:2408064749@qq.com

关注我们
获取更多天文资讯
Powered by WESTASTRO®