天文学概论--二、星星小常识.doc

二、星星小常识星星和星座 在晴朗而又没有月亮的夜晚，我们在短时间内用眼睛直接能够看到的恒星大约有3000多颗，而整个天空能被肉眼看到的恒星则大约有6900颗。如果通过天文望远镜来观测，那看到的恒星可就数不胜数了。为了方便标识，天文学家们将天上的星星分成许多区域，分别给予命名。历史上许多国家、民族都曾经对星空有过各具特色的划分方法。1928年，国际天文学联合会做出了统一星区划分的决定，将整个星空划分为88个星区，称为星座。每个星座均可由其中亮星的特殊分布辩认出来。比如，北斗七星属于大熊座，北极星属于小熊座，牛郎星属于天鹰座，织女星属于天琴座。（图：星星和星座）现代星座的名称很多都是根据古代神话故事中的人物命名，如仙女座、猎户座等；也有一些是根据其形态，以动物和器物名称来命名，如大犬座、罗盘座等。88个星座在星空中所占的范围有大有小。有的星座很大，如长蛇座、大熊座等，有的星座则很小，如南十字座、天箭座等。 我国古代将星空分为三垣、四象、二十八宿。这种划分方法现已不再使用，但对一些恒星的专用名称，如天狼、老人、牛郎和织女等，却沿用至今。（图：银河中的星座） 【小资料】 黄道十二星座 古人观察星象，发现太阳在天空中运行有一定的轨迹，称为黄道。黄道实际穿越了13个星座。古代天文学家为了把太阳的运行与一年12个月相对应，把黄道等分为12段，以相应的12个星座命名，称为黄道十二星座。多出的蛇夫座不幸被排除在十二星座之外了。 这十二个被采纳的黄道星座是：白羊座、金牛座、双子座、巨蟹座、狮子座、室女座、天秤座、天蝎座、人马座、摩羯座、宝瓶座、双鱼座。（图: 黄道十二星座） 太阳大约每月穿行一个星座，当太阳位于某一星座时，占星家们就说这个时期出生的人属于这一星座，并由此延伸出对人性格、命运等问题的各种推测。从天文科学的角度看，两者之间没有任何关系，这种推测完全是无稽之谈。 【思考与讨论】 经历几千年的变化，现在的黄道十二星座实际上已经和占星术中的黄道星座（又称为黄道十二宫）完全不对应了，占星术也早已被现代天文学所抛弃，但作为一种文化现象，却仍在社会上流传。试从历史的角度讨论占星文化的科学与迷信成分，以及仍在社会上流传的原因。 星星的名字 天狼星、牛郎星、织女星、北斗七星等一些亮星的大名早就为人们所知，然而那些暗星又都叫什么名字呢？说起来很有意思，它们和我们人类一样，有名也有姓。 一个星座就像一个大家族，每个星座中的恒星都以它所在的星座名作为 “姓”。星座中的恒星以亮度排队，最亮的是老大，以希腊字母中的第一个字母（）作为“名”，老二、老三则依次用第二、第三个字母作为“名”，依此类推。以著名的猎户座为例，它的最亮的几颗星的名字分别是：猎户、猎户、猎户、猎户等。希腊字母总共只有24个，要给众多的星星命名当然不够，于是天文学家又规定在每个星座的希腊字母用完后，接着再用阿拉伯数字继续排，如猎户1星、猎户2星等。这样，一个星座中无论有多少颗星也不必为取名字发愁了。（图：猎户座亮星命名举例） 星星的亮度 当我们用眼睛来直接观察星星时，会感到有的星星亮些，有的星星暗些。天文学家用星等来区分它们的明亮程度，星等越小星越亮。 古代天文学家把肉眼刚能看到的星星定为 6 等星，比 6 等亮一些的为 5 等，依次类推，星等每差 1 等，其亮度差 2.512 倍，1 等星的亮度恰好是 6 等星亮度的 100 倍。 比1等星更亮的定为 0 等，比0等更亮的则冠以负星等。例如，全天最亮的恒星天狼星的亮度是-1.45等，太阳是 -26.8 等，满月的亮度是 -12.6 等，金星最亮时可达 -4.8 等。（图：星星的亮度） 望远镜发明之后，可以观测到的暗星远远超过了6等星。现代最强大的地面望远镜，能够观测到25等的暗星，“哈勃”太空望远镜甚至可以观测到28等以上的暗星。 星星的坐标 为了标示星星在天空中的位置，天文学家在天空中建立了天球坐标系统。根据不同的需要，天球坐标系统也有不同的型式，其中比较常用的一种称为“赤道坐标系”，它是以地球赤道向天空延伸后的投影圈（称为“天赤道”）做为球面坐标系的基本面，而以地球两极向天空延伸后的投影点（称为“天极”）做为球面坐标系的极点。（图：天球坐标系示意图） 此外，还要定义一个坐标的起算点。天文学家将太阳一年中在恒星背景中缓慢运行的大圆轨迹称为“黄道”，黄道和天赤道相交于两点，太阳从天球南部运动到北部所需要穿越的点称为“春分点”，另一个相对的点则称为“秋分点”。 有了这样一个天球坐标系统，我们就可以采用类似于地理经度和地理纬度的方式，用两个量来标示星星在天上的位置，分别称为“赤经”和“赤纬”。赤经就像地球上的地理经线，但是以春分点为起点；赤纬则同地球的纬线，以天球赤道为起点，在天球北极为+90，天球南极为-90。例如天狼星的天球坐标是赤经6h44m、赤纬-1642。 星星的距离 恒星到地球的距离，若用千米表示，数字实在太大，如织女星到地球的距离是250,000,000,000,000 千米。为了方便，天文学家引入了“光年”这一度量单位。1光年是光在一年中通过的距离，约等于10万亿千米。除太阳外离开我们最近的恒星是半人马座的比邻星，距离为4.2光年；织女星到地球的距离是26.3光年，太阳到银河系中心的距离则为2.6万光年。 （图：星星的距离） 【思考与讨论】 若传说中的牛郎从牛郎星开车去织女星会织女，假设牛郎的车速是每小时100千米，那么牛郎要持续不停地开多久，才能见到织女？ 星星的视距离和视大小 每颗星星都有大小，但由于它们距离我们极其遥远，因而在天空中看起来都是一个小点，如果有人说牛郎星看上去大约有1毫米，那将是毫无意义的。要表述天空中两个天体之间的距离，不能使用这种线距离的单位，而必须使用角距离这种度量单位。我们把一个圆周分成360度（），把每一度分成60分（），每一分再分为60秒（）。天文学家就是用这样一种度量方法来表达天体之间的视距离。同样，有视面天体的大小也就