变星观测练习

变星观测练习你需要学些什么？这个练习大约需要15分钟除了学习光度的预测还有如何使用AAVSO的星图来寻找变星右图是超新星1987A超新星也是变星2025/12/61你需要学些什么？我们也将学会如何从噪声中检出有科学意义的讯息你将学到你的观测是非常有用的即使你还在学习中你的预测会越来越好右图是AAVSO的会员LewCook使用CCD长期观测变星QYPer(英仙座QY变星)的资料2025/12/62Constant(comparison)starVariablestar天文学家需要你提供资料！天空中有许多美妙的景色可以欣赏但是，就只是看看而不为这些宇宙中的谜题寻求解答吗？右图是哈柏望远镜(HST)所摄的老鹰星云(M16)2025/12/63天文的理论需要资料！绝大部分天文学家的发现与提出的理论都需要测量天体的光度来验证或提供证据2025/12/64(Time)资料是来自仪器的讯息天文学家使用的每一种仪器都是用来测量星星的光度我们称这些测量结果为光度计的资料(photometricdata)光度计的意思就是：光度的测量(light-measuring)2025/12/65你的眼睛就是你的仪器你要开始使用你的眼睛来进行光度的测量这是一种特别的技术这种技术称为：光度内插法InterpolationofMagnitude2025/12/66什么是内插？内插(Interpolation)是一个词科学家用来估计在两个已知物体之间的数值人类随时都在做内插2025/12/67内插(Interpolation)当你汽车油量表的指针在1/4与空(E)之间你会认为油箱还有1/8的油量是该去加油的时候了这就是内插2025/12/68EF1/21/43/4内插天体的光度在理论上，估计天体的光度是很容易的只要勤加练习我们称测量得到的天体光度(brightness)为星等(magnitude)2025/12/69星等的内插法估计变星的光度(星等)至少要有两颗已知星等的参考星(比较星)一颗比目标星亮另一颗比目标星暗除非刚好一样亮右图是仙女座星系(M31)CPullen摄影2025/12/610星等的内插法就像前面的油量表一样如果目标星的光度正好介于两颗参考星的中间假设亮的是5.0等较暗的是6.0等这颗变星的星等是多少？2025/12/611蟹状星云(C.Pullen)星等的内插法正确的数值是在5.0和6.0的中间就是2025/12/6125.5!如何寻找变星？AAVSO制作了数千张的变星图星图就像交通地图一样用来寻找变星和估计星等如果所有的变星观测者都使用AAVSO的星图有相同的标准可以很方便的互相比较结果会非常好2025/12/613如何寻找变星？右图是一张AAVSO的星图这是天鹅座W变星的图双筒望远镜就能观测在自家的后院就能看见那就先让我们用他来做简单的练习内插法使用星图2025/12/614变星和比较星请看右边的图例A变星被四条短线指示在汇聚点上比较星的星等注记在星点右侧为避免混淆不标示小数点2025/12/615小数点会造成混淆正确的星等要精确至小数第一位但是图上不标示小数点因为小数点会造成混淆64为6.4等、51为5.1等、‧‧‧余类推比较星的星等分别是：6.4、5.1、9.1、7.5、6.1和8.52025/12/616星图上的标示数值越小是越亮的星数值最小的51是最亮的星是图中最大的点数值最大的91是最暗的星是图中最小的点越大的点是越亮的星最大的点是标示51的星点是图中最亮的星最小的点是标示91的星点是图中最暗的星2025/12/617尝试第一次的星等估计与最亮的星(5.1等)比较：变星是较亮还是较暗？答：较暗！2025/12/618尝试第一次的星等估计与次亮的星(6.1等)比较：变星是较亮还是较暗？答：较暗！2025/12/619尝试第一次的星等估计与次次亮的星(6.4等)比较：变星是较亮还是较暗？答：较亮！2025/12/620可以估计变星的星等了变星比6.4等亮变星比6.1等岸你估计变星的星等是：6.2还是6.3？2025/12/621内插法是一种有根据的猜测因为变星的亮度在6.1至6.4等之间因此，你的估计不是6.2，就是6.3到底哪一个正确？2025/12/622凭你的感觉如果你觉得比中间值亮一点答案就是6.2等比中间值暗一点答案就会是6.3等不要计较哪一个正确只要跟着感觉走多做练习，估计就会越来越正确2025/12/623完成第一次的估计无论你估计的值是如何恭喜你完成了第一次的观测将结果纪录在星图的背面这是练习时的权宜之计正式的做法是记录在专用的记录本2025/12/624为何只称他是不同的人用相同的方法，会做出不同的亮度估计我们眼中的世界也都不一样当然，所有的估计都是正确的没有人能给绝对正确的答案所有科学的测量都会有变动我们称之为【误差】或是【噪声】2025/12/625估计值?科学家只是使用精确的数值！理所当然的，数字不能过度的精确特别是天文学但是，所有的测量实际上都是在做精确程度的估计窍门只是要了解精确度是多少2025/12/6262025/12/627资料的精确度(Precisionindata)右图是AAVSO的部分资料天鹅座SS变星的光度对应时间的变化曲线时间间隔为90天这种图称为【光度曲线】SSCyg是位在天鹅座的一颗变星BrightnessSSCygTime2025/12/628SSCygni的光度每几个月就会有戏剧性的变化每一个点都是AAVSO散布在全球各地的观测者所提供的有些观测资料可以追溯至1911年你也可以完成相似的测量工作！资料的精确度(Precisionindata)BrightnessSSCygTime2025/12/629光度被描绘在Y轴的方向上下变动位置观测的日期和时间纪录在X轴上由左至右的位置资料的精确度(Precisionindata)BrightnessTimeBrightnessSSCygTime2025/12/630你能察觉到资料中的噪声注意曲线上的点都不是完好的直线更确切地说，每个独立的观测都是有宽度的带子资料的精确度

(Precisionindata)BrightnessSSCygTime每个估计都是必须的天文学家和物理学家能从有噪声的资料中学到许多恒星如何变化的事情经由练习，目视观测就能估计星等达到0.1星等的精确度不限于AAVSO的会员右图是艺术家眼中的SSCygAAVSO提供2025/12/631没有完美的估计值你的观测结果只是估计因为每个人的结果都有少许的差异你不是完美的只是仅可能的做好练习能帮助你进步接近完美2025/12/632想再尝试吗？埃斯基摩星云HST摄让我们开始新的尝试！2025/12/633更多的练习对同一颗变星再做估计换成不同时间拍摄的b与c图不同的时间变星的光度不同将你估计的星等纪录在表格中2025/12/634结果如何？第二次和第三次是否比较容易了？是否想用一颗真实的恒星来练习？还是再试一颗吧！2025/12/635WCyg(天鹅座W)我们将对WCyg这颗半独立型变星进行第二阶段的光度估计在开始之前需要一张这颗变星的星座图按一下鼠标下一张就是你要的图2025/12/6362025/12/637WCyg你能找到目标吗？按一下寻求协助！你还是初学者！OK，在图中有许多的星星‧‧‧你需要学习【星桥法】找到你的目标星方法其实很间单我们这就开始了！2025/12/638对WCyg做第一次的估计2025/12/639注意看AAVSO的WCyg(aa尺寸图)星图将图顺时针(向右)旋转45度请按PgDn键旋转星图这会与上一张图的位置较为吻合为何要改变图的方向？从望远镜中看见的群星会因为望远镜形式的不同而改变方位在不同的季节与时间看相对的方位也会有所不同2025/12/640?为何要改变图的方向？学习如何让星图的方位与望远镜的视野一致才可能进行实际的观测不过，还是回去继续做估计星等的练习吧！2025/12/641如何寻找目标请在星图上依序找出下列目标：1)M39(疏散星团)2)5.3等的比较星与向南延伸的一串星3)ρCyg(与英文P相似的罗马字母)4)WCyg2025/12/642应用星桥法以天鹅座W为例先找到M39往南找到5.3等的比较星顺着星串往南移找到ρCygWCyg(目标星)2025/12/643如何寻找目标这就是【星桥法】的初步由最简单易找的天体去引导出变星现在用照片再试试看！我们将用全幅图来显示同时，将逐一显示出在星图上用来寻找目标的指标2025/12/6442025/12/645搜寻图M395.3等的比较星与成串的星ρCygWCygM395.3等的比较星与成串的星ρCygWCyg2025/12/646完成图M395.3等的比较星与成串的星ρCygWCyg自我测试能自己循着指标找到吗？能找到就出师了！找到了吧2025/12/647还有其他的比较星你能找到吗？下一张2025/12/64867745559增加比较星再估计一次！现在有足够的比较星了再估计看看将结果记录在表格上指标指示的是目标星WCyg下一张2025/12/64967745559再来该怎么做？完成了这一阶段，下一步该如何呢？如果没有，或是有任何疑惑、困难，请在进行下一次(最后一次)的估计前提出来！接下来是最后一次的估计练习了2025/12/650这是WCyg82天后的照片请估计他的光度将结果记下如果需要帮助，请看下一张2025/12/651这有帮助吗？2025/12/652这张照片与82天前不太一样因为星座在天空的位置改变了这种日复一日的变化是对变星观测者的挑战！2025/12/653你该怎么办？估计光度是否越来越容易了？在寻找WCyg与比较星上，困难是否逐渐减少了？不断的练习确实是有帮助的别怀疑练习的效果！2025/12/654你的结果是否是这样…？右边是依据AAVSO的资料完成的WCyg变光曲线你用来估计光度的哪两天被用点线标示在图上4月28日7月19日2025/12/655April28July19你的结果是否是这样…？在4月28日估计的星等(光度)范围在6.3～5.7等之间在7月19日估计的星等(光度)范围在7.3～6.4等之间2025/12/656April28July19你的结果是否是这样…？与AAVSO的观测者比较结果是如何呢？如果你有任何一天的估计值落在前述的范围外你必须找出原因来改正这项缺点！2025/12/657April28July19结果与AAVSO的不同！继续练习！AAVSO的这些观测者都有数以千计的测量经验你必须继续在计算机前练习还不能做野外实习