邹城一中 天文爱好者系列之 星空观测11 星空观测 入门、进阶指导.doc

邹城一中 天文爱好者 系列 之 星空观测第 11 步：星空观测入门指导 星空观测入门指导 观测星空给天文爱好者们带来了无穷的乐趣。但初学者往往不知如何下手，针对一些爱好者提出的常见问题，我们在这里介绍一些天文观测涉及的基础知识，也期待着越来越多的朋友能与我们一起欣赏头顶上这一片纯净美丽的星空。 一、观星基础知识1.星图与地图的区别首先，初学者应注意星图与地图的一点区别。地图上方向是按上北下南左西右东标注的，而星图上则变成上北下南左东右西，也就是东西反向。原因是星图表现了观测者仰视所见到的星空。观察头顶附近的星座，请将星图置于头顶位置，星图北、南分别与实际方向保持一致。观测者边看星图边和实际星空比对(夜晚请用红光手电提供照明)。因为印刷星图只能反映某一特定纬度所见星空实景，所以很多爱好者会发现星空与星图上有所差异，这是正常现象。观察东南西北任一方向半天以下星座则不用那么辛苦，只需将星图竖起，让所观察方向一侧朝下，再和实际星空进行比对。例如，观测西方天空星座，请将星图竖起，星图西方朝下即可。2.观星从亮星和主要星座开始初学者观测先从大星座和一些明亮的恒星开始。重点记住星座主要亮星的位置和特征。像冬天的猎户座，腰带上的三颗星就是最明显的识别标志。春节的北斗七星，斗口两颗星连线延长5倍就可以轻而易举地找到北极星。秋季北天有呈W型的仙后座，天顶有飞马座仙女座秋天是四边形，而在春季、夏季、冬季均呈大三角，这些都有助于爱好者识别星座。熟悉亮星和主要星座后，再向周边扩展，认识更多的星座。识别出星座后，最好自己画下星座草图，比照星图整理后，一起记入观测日记，这样效果会更好一些。 3.简单测量方法观测过程中有时需要估计天体的视大小和距离(用角度表示)。我们可以利用一些简单的方法进行测量。将你的手臂伸直，五指并拢的宽度约为10，食指相当于太阳或满月的宽度(0.5)等。还有北斗七星全长25，斗口两星相距5，猎户座三星连线约1.5。利用这些数据，可以进行简单快捷的目视估测。 4.观星准备观测场地的选择既可以是海滩，也可以是一定海拔高度的平原或高原，要求自然地平，观察视线尽量少被阻挡。城市里应选择郊区高地或高大建筑物顶层平台。周围灯光应较少，特别是城市主干道、写字楼、广场等处的照明光源对观测干扰很大，请大家尽量避开。 观测时间上要求天气晴朗，有月光也无妨。有月光的夜晚，初学者识别星座可能更容易一些，因为较暗弱的天体在月光更不容易被观测到，反而有助于观测者识别星座主体。 关于观测器材，对初学者来说，可以使用750或1050双筒镜。 二、天球及赤道坐标 出门旅游，随身携带一份地图会带来许多方便。观测星空同样少不了地图，这就是星图。介绍星图之前，必须先让大家了解天球的概念。假设以地球为中心，无穷远为半径，形成一个假想的球，称之为天球。我们可以将天球想象为一个非常巨大的、透明的空心球，中心是小小的地球。把地球的南极点、北极点连成一条直线，并将这一直线延长，和天球就会交于两点，南天极和北天极。通过南天极、北天极的轴线称为极轴。同样的道理，将地球赤道扩大，在天球上就形成天赤道。通过观测者的铅垂线与天球也交于两点，头顶上方的叫天顶，下方的叫天底。过天球两极和天顶的大圆称天球子午圈。天体经过观测者子午圈时，称天体处于中天状态。距天顶较近的为上中天，这时天体升得最高，是观测的好时机。天球上除了天赤道外，还有另外一个圆圈称为黄道，代表太阳每年的运动轨迹在天球上的投影。天赤道和黄道有两个交点。太阳沿着黄道由南向北与天赤道相交的那一点叫春分点，另一点叫秋分点。黄道上与春分、秋分点相距90的两点叫二至点。天赤道以北的称夏至点，以南的称冬至点。太阳运行到夏至点时，直射点北移，于是北半球炎热，南半球寒冷，冬至点时正好相反。黄道与天赤道存在着2326交角，这也正是我们地球上气候有四季之分的根本原因。 在地球上表示地理位置用地理坐标，诸如东经1164、北纬399(北京)，东经1089、北纬342(西安)等等。那么天体的位置如何确定呢？这就要利用上面介绍的天球。将天体投影在天球上，然后再用坐标来表示天体的具体位置。赤道坐标是天文学中最常用的，由赤经和赤纬两个值组成。赤经相当于地球的经度，逆时针绕着天球赤道，单位是小时(符号h)，起始点为春分点，取值范围从0时到24时。赤纬相当于地球纬度，天赤道为0，向北为正，向南为负，取值范围0到90。赤经、赤纬常用,表示。例如某恒星赤道坐标为=5h16m, =46，查星表得知该星是五车二。 三、星座和星图 人们为了便于识别、分类天上的星星，把天空划分成若干区域，每个区域就称为星座。古代的观星家以神或动物的名字为星座命名。1928年，国际天文联合会将全天星座整理为88个，就是目前通用的88星座。在星座区域内，天文学家使用统一的名字、字母和数字表示天体。 星座共88个，用一套三个字母缩写符号表示。例如：人马座(Sagittarius)，以Sgr表示，大熊座(Ursa Major)缩写为UMa。 星等天体在夜空的亮度称为视星等，取决于实际的光度和距离地球的远近。星等的刻度是对数尺度，1等星比6等星亮100倍。明亮的恒星视星等较小，甚至是负数。 星名星座内最亮的恒星一般按亮度以字母顺序排列。如天鹅座最亮星就命名为天鹅座星。肉眼可见的恒星大多有弗氏星号(如天鹅座61)，数字以赤经为序。变星用R以后的大写字母表示，深空天体(星云、星团、星系)则在数字序号前加M、NGC、IC等字母，分别代表梅西耶、星云星团新总表、索引星表。 尽管刚入门的天文爱好者可以轻松地辨别出主要恒星和星座，但要找到众多光线微弱的天体，即便是长年的观测者也必须依靠星图。众多天文爱好者的经验表明，在实际观测活动中结合使用星图，将大大加快初学者对天空的熟悉进程。目前国内可以买到的、最好的业余天文观测星图是由北京天文馆编印的新编全天星图，其次是1995年天文馆研究上刊登的四季星空图集。一些天文书籍、期刊上也附有星图，还有就是可以在网上获得不少星图资料，如日本天文指南杂志网站()。 四、观测指导 首先，初学者应注意星图与地图的一点区别。地图上方向是按上北下南左西右东标注的，而星图上则变成上北下南左东右西，也就是东西反向。原因是星图表现了观测者仰视所见到的星空。观察头顶附近的星座，请将星图置于头顶位置，星图北、南分别与实际方向保持一致。观测者边看星图边和实际星空比对(夜晚请用红光手电提供照明)。因为印刷星图只能反映某一特定纬度所见星空实景，所以很多爱好者会发现星空与星图上有所差异，这是正常现象。观察东南西北任一方向半天以下星座则不用那么辛苦，只需将星图竖起，让所观察方向一侧朝下，再和实际星空进行比对。例如，观测西方天空星座，请将星图竖起，星图西方朝下即可。 五、观测建议 开展观测活动前，请先让眼睛有1030分钟的时间适应黑暗。 手电筒上贴红色塑胶纸或包上一块红布，因为黑夜里眼睛对红光较不敏感。 注意保暖，夏天也要小心寒气。 初学者观测先从大星座和一些明亮的恒星开始。重点记住星座主要亮星的位置和特征。像冬天的猎户座，腰带上的三颗星就是最明显的识别标志。春节的北斗七星，斗口两颗星连线延长5倍就可以轻而易举地找到北极星。秋季北天有呈W型的仙后座，天顶有飞马座仙女座秋天是四边形，而在春季、夏季、冬季均呈大三角，这些都有助于爱好者识别星座。熟悉亮星和主要星座后，再向周边扩展，认识更多的星座。识别出星座后，最好自己画下星座草图，比照星图整理后，一起记入观测日记，这样效果会更好一些。 观测过程中有时需要估计天体的视大小和距离(用角度表示)。我们可以利用一些简单的方法进行测量。将你的手臂伸直，五指并拢的宽度约为10，食指相当于太阳或满月的宽度(0.5)等。还有北斗七星全长25，斗口两星相距5，猎户座三星连线约1.5。利用这些数据，可以进行简单快捷的目视估测。 观测场地的选择既可以是海滩，也可以是一定海拔高度的平原或高原，要求自然地平，观察视线尽量少被阻挡。城市里应选择郊区高地或高大建筑物顶层平台。周围灯光应较少，特别是城市主干道、写字楼、广场等处的照明光源对观测干扰很大，请大家尽量避开。 观测时间上要求天气晴朗，有月光也无妨。有月光的夜晚，初学者识别星座可能更容易一些，因为较暗弱的天体在月光更不容易被观测到，反而有助于观测者识别星座主体。 关于观测器材，对初学者来说，可以使用750或1050双筒镜。 归根到底，要想熟练地能在夜晚轻松地识别星空，还靠爱好者们在实践中，不断地学习，不断地摸索，也希望你们把自己在观测中的好建议寄给我们，与大家共享。星空观测进阶指导一、春季星空观测狮子吼天春季星空春风送暖学认星北斗高悬柄指东斗口两星指北极找到北极方向清狮子横卧春夜空轩辕十四一等星牧夫大角沿斗柄星光点点照航程每年35月为春季，春夜最引人注目的是北方天空的大熊星座，它主要由七颗亮星组成一个勺子形状，就像古代人盛酒的器皿“斗”，故称北斗，也叫北斗七星。其中的四颗星组成斗勺，三颗星组成斗柄。不同的季节、不同的时间，北斗七星在北方天空的位置也不同，所以根据北斗七星的所在位置可以判定季节。我国古书曷鸟冠子中就有：“斗柄东指，天下皆春；斗柄南指，天下皆夏；斗柄西指，天下皆秋；斗柄北指，天下皆冬”。春天黄昏时，北斗七星的斗柄正指向东方。春夜的星空是迷人的.银河从南出发,蜿蜒流向北方,中部略向西弯.银河以西的几个冬夜星空的著名星座:金牛、猎户、大犬座由于接近西方地平而变的难以观测了.处于银河之中的仙后、英仙、御夫星座也不易见到.在天顶以北,大熊座正在子午圈上,北斗七星当空高悬,几乎靠近天顶,斗柄指向东方,所以在我国古代就有“斗柄东指,天下皆春”的说法.连接斗口的两颗星（和）,并延长到这两颗星距离五倍远的地方,就会找到较为明亮的北极星（小熊座星）;沿着斗柄几颗星（、）连成的曲线延长出去,可以找到大角星,它是牧夫座的最亮（）星,在东方半空中闪耀着橙色的光辉.把北斗斗柄的曲线从大角星再延长一倍,可找到另一颗亮星角宿一,它就是室女座星.再继续西南巡去,可找到由四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,就是著名的“春季大曲线”.牧夫座的东边还有一个半圆形的北冕座.向南看去,雄伟的狮子座正在天空中,它是春夜星空的中心,头部像镰刀,尾部像三角形,头西尾东,很像一只狮子.它的最亮（）星,叫轩辕十四,位于黄道上,月亮和行星经常运行到它的附近.狮子座的南面有横跨天空的长蛇座,头西尾东,已全部展现在天空中.在长蛇座的尾部,角宿一的西南方有小而易见的乌鸦座,多亮星.狮子座的西面是巨蟹座,是黄道十二星座之一,其中还有一个肉眼可见的蜂巢星团（）很著名.巨蟹座往西是黄道星座的双子座,几颗较亮的星组成长方形,最亮的两颗是北河三（）与北河二（）.由大角、角宿一和狮子座星构成的三角形,称为“春季大三角”.二、夏季星空观测星汉灿烂夏季星空斗柄南指夏夜来天蝎人马紧相挨顺著银河向北看天鹰天琴两边排天鹅飞翔银河歪牛郎织女色青白心宿红心照南斗夏夜星空记心怀 夏夜的银河,横贯南北,气势磅礴,最引人注目的是银河带的几个星座.织女星河牛郎星在银河两“岸”放射光芒,织女星是天琴座星,牛郎星也叫河鼓二,是天鹰座星,和银河之中的天鹅座星,中文名字叫天津四,构成了“夏季大三角”.夏季的银河极为壮美,但只能在没有灯光干扰的野外才能欣赏到. 织女星的西邻是武仙座.武仙座星与星之间有个肉眼可见的球状星团（）.武仙座以西,有7颗小星,围成半圆形,这就是美丽的北冕座,再往西就是牧夫座. 北天,大熊座中的北斗七星正在西北方的半空中,斗柄指南.用北斗二（）和北斗一（）的连线延长就可以找到北极星.北极星是小熊座（）.四季星空出现的所有星座都是年复一年地围绕着它旋转的.小熊座的南边,是蜿蜒曲折的天龙座,它正在子午圈上.天龙座的头部由、四星组成,是个小四方形. 在南天正中是夏夜星空中的巨大而引人注目的天蝎座,这个星座由十几颗亮星组成一个头朝西,尾朝东的蝎子.天蝎座最亮的一等星是心宿二（）,也叫大火,有火红的颜色.天蝎座、三星和天鹰座、三星在银河中遥遥相对. 由牛郎星沿银河南下,可找到人马座, 其中的6颗星（、）组成“南斗六星”,与西北天空大熊座的北斗七星遥遥相对.人马座部分的银河最为宽阔和明亮.因为这是银河系中心的方向. 由织女星和牛郎星的连线继续向东南方向延伸,可找到由暗星组成的摩羯座. 夏夜星空的西方,狮子、乌鸦等星座将要下沉,东方天空又迎来秋季星空的仙女、飞马等主要星座.三、秋季星空观测飞马当空秋季星空歌谣1秋夜北斗靠地平仙后五星空中升仙女一字指东北飞马凌空四边形英仙星座照夜空大陵五星光会变南天寂静亮星少北落师门赛明灯歌谣2仙后五星空中升仙女一字指東北飛馬凌空四邊形英仙星座照夜空大陵五星光會變南天寂靜亮星少北落師門賽明燈秋夜北斗靠地平 “飞马当空,银河斜挂”,这是秋季星空的象征. 北斗的斗柄指西,但接近北方地平线,不易见. 在东北方地平线上的亮星是五车二（御夫座）.顺着银河往上就是英仙、仙王、仙后等星座.用仙后座、三星夹角的平分线也可以找到北极星.英仙座星,中名大陵五,是一颗著名的食变星.仙王座星,中名造父一,是一颗著名的造父型变星.西边的牧夫、蛇夫等星座正在西沉,夏夜星空中只有天琴、天鹰、天鹅等星座仍然在高空中. 巡视秋季星空,可从头顶方向的“秋季四边形”（又称为“飞马仙女大方框”）开始,这个四边形十分近似一个正方形,而且当它在头顶方向时,其四条边恰好各代表一个方向.秋季四边形由飞马座的三颗亮星（、）和仙女座的一颗亮星（）构成,十分醒目. 将四边形的东侧边线向北方天空延伸（即由飞马座星向仙女座星延伸）,经由仙后座,可找到北极星,沿此基线向南延伸,可找到鲸鱼座的一颗亮星（）.这条长长的南北线差不多在赤经Oh的位置,记住它,估算星星的位置就很方便. 将四边形的西侧边线向南方天空延伸（即由飞马座的星向星延伸）,在南方低空可找到秋季星空的著名亮星北落师门（南鱼座星）,南鱼座北面的摩羯、宝瓶座均缺少亮星,不易辨认.沿此基线向北延伸,可找到仙王座. 从秋季四边形的东北角沿仙女座继续向东北方向延伸,可找到由三列星组成的英仙座.秋季四边形的东南面是双鱼座和很大的鲸鱼座.双鱼座的星,中名是蒭藁增二,是一颗有名的变星.和飞马座大四方形相连的是仙女座,在仙女座星的北面有一个肉眼能见的河外星系（M31）,也叫仙女座大星云. 东方地平昂星团已经出现了,它的后面将是冬夜灿烂的星群.四、冬季星空观测猎户威武冬季星空三星高照入寒冬昴星成团亮晶晶金牛低头冲猎户群星灿烂放光明御夫五星五边形天河上面放风筝冬夜星空认星座全天最亮天狼星 冬夜的星空是壮丽的！全天最著名的猎户座是冬夜星空的中心,它的周围有许多明亮的星座和它组成了一幅光彩夺目的星空图案. 冬夜银河的位置与秋夜的正好相反,