天文学基本概念解读

第2-3讲天文学基本概念解读江苏省天一中学天文社：沈新荣1、全天共88个星座（constellation）1928年由国际天文联合会正式公布划分星座的命名法北天拱极星座（5个）小熊座（最靠近北天极）大熊座仙后座天龙座仙王座1、全天共88个星座。划分星座的命名法5倍3倍1、全天共88个星座。北天星座（19个）：蝎虎座、仙女座、鹿豹座、御夫座、猎犬座、狐狸座、天鹅座、小狮座、英仙座、牧夫座、武仙座、后发座、北冕座、天猫座、天琴座、海豚座、飞马座、三角座、天箭座。划分星座的命名法1、全天共88个星座。划分星座的命名法黄道十二星座（12个）巨蟹座白羊座双子座宝瓶座室女座狮子座金牛座双鱼座摩羯座天蝎座天秤座人马座1、全天共88个星座。划分星座的命名法黄道十二星座（12个）巨蟹座白羊座双子座宝瓶座室女座狮子座金牛座双鱼座摩羯座天蝎座天秤座人马座1、全天共88个星座。赤道带星座（10个）：小马座、小犬座、天鹰座、蛇夫座、巨蛇座、六分仪座、长蛇座、麒麟座、猎户座、鲸鱼座。划分星座的命名法划分星座的命名法1、全天共88个星座。南天星座（共42个）：天坛座、绘架座、苍蝇座、山案座、印第安座、天燕座、飞鱼座、矩尺座、剑鱼座、时钟座、杜鹃座、南三角座、圆规座、蝘蜓座、望远镜座、水蛇座、南十字座、凤凰座、孔雀座、南极座、网罟座，天鹤座、南冕座、豺狼座、大犬座、天鸽座、乌鸦座、南鱼座、天兔座，船底座、船尾座、罗盘座、船帆座、玉夫座、半人马座、波江座、盾牌座、天炉座、唧筒座、雕具座、显微镜座、巨爵座。划分星座的命名法2、星座名称大多沿用古希腊人的叫法，南天星座中有一些科学技术名词。如六分仪座、圆规座等。划分星座的命名法3、每个星座占据的天区范围有大有小。星座内星星命名规则1、按照每颗星星的亮度，从明到暗（个别例外）用希腊字母代表。如大犬座第一亮星天狼星，名为大犬座α，织女星为天琴座α，参宿七为猎户座α等。2、希腊字母用完就用数字或罗马字母排序。如天鹅座61，鲸鱼座uv等。星座内星星命名规则3、专门编制星表进行编号。BD：德国波恩(Born)天图星表，GC：美国总星表，NGC：星云星团新总星表，M：法国梅西耶(Messier)星表。BD+36°：表示该星的赤纬(declination)是+36°。星座内星星命名规则3、专门编制星表进行编号。BD：德国波恩天图星表，GC：美国总星表，NGC：星云星团新总星表，M：法国梅西耶星表。BD+36°：表示该星的赤纬是+36°。星座内星星命名规则星座内星星命名规则M42猎户座大星云·弥漫星团星座内星星命名规则4、对一些特别亮的星取有专名。如天狼（Sirius）、织女（Vega）等。星座内星星命名规则5、中国古代恒星命名方法是划分星官。①三桓：紫微桓、太微桓、天市桓。星座内星星命名规则三桓：紫微桓、太微桓、天市桓。紫微桓（中桓）：天北极周围天区太微桓（上桓）：包括紫微桓与二十八星宿之间的狮子座、后发座、室女座、猎犬座等天区市桓（下桓）：包括蛇夫座、巨蛇座、天鹰座、武仙座、北冕座等星座内星星命名规则5、中国古代恒星命名方法是划分星官（共283个）。①三桓：紫微桓、太微桓、天市桓。②每个星官或每宿中的恒星用数字排序。如参宿七、毕宿五、河鼓二（牛郎星）等。③参、毕是星宿名，河鼓是星官名。④沿黄道的二十八星官成为二十八宿。星座内星星命名规则二十八宿四象：将二十八宿分成四组，每组七宿，分别与四个地平方位、四种颜色相匹配。东方苍龙，青色：角、亢、氐、房、心、尾、箕；北方玄武，黑色：斗、牛、女、虚、危、室、壁；西方白虎，白色：奎、娄、胃、昴、毕、觜、参；南方朱雀，红色：井、鬼、柳、星、张、翼、轸.二十八宿的范围有大有小，最大的为井宿，赤经跨度约为330，而最小的觜（zi）宿和鬼宿，仅有20–30。星等的概念1、星等（starmagnitude）是天文学上对星星明暗程度的一种表示方法，记为m。2、星等数越小，星星越亮。每相差一等，亮度大约相差2.512倍。3、肉眼能看到的最暗的星星是6等星，大约有6000多颗。天空中有一等星20颗，二等星有46颗，三等星134颗，四等星共458颗，五等星有1476颗，六等星共4840颗，共计6974颗。参宿七绝对星等：-7等视星等：0.18等星等的概念4、满月-12.6等。太阳-26.7等。金星(Venus)最亮-4.4等。5、视星等—绝对星等（星星们的实际发光本领。）太阳绝对星等：4.8等视星等：-26.7等如果绝对星等用M表示，视星等用m表示，恒星的距离化成秒差距数为r，那么M=m+5-5lgr。所以给定某一恒星（已测得视星等），并已知距离，就能直接计算出绝对星等。星等的概念6、当今最大的天文望远镜能看到24等星。夏威夷凯克望远镜天球的概念1、天球是一个假想的巨大球面，它的中心是观测者（或地心、日心、银心等），半径无穷大。引入天球，以方便确定天体位置。天球的概念天轴北天极P和南天极P＇天赤道QQ＇赤纬δ赤经α春分点逆时针方向度量赤道坐标系统白羊座天球的概念天顶Z天底Z＇真地平（或地平圈）地平纬圈、地平经圈地平高度h（或天顶距z）方位角A东、南、西、北点北点顺时针度量地平坐标系统天球的概念东、南、西、北点（南、向西为正）赤道坐标系统地平坐标系统北天极P和南天极P＇天顶Z天底Z＇天球的概念黄道与黄道星座1、太阳在天球上的视运动分为两种：周日视运动、周年视运动。2、周日视运动即太阳每天的东升西落，本质上是由于地球自转引起的。黄道与黄道星座3、周年视运动是地球公转所引起的太阳在星座间“穿行”的现象。黄道与黄道星座4、天文学上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。黄道与黄道星座1、为定位方便，人们把黄道划分为12等份，每份用邻近的一个星座命名，称为黄道十二宫。2、星座对应的天区。3、生日时看不到自己的星座。恒显圈和恒隐圈地球上不同纬度的地区，所能看到的星座是不一样的。对于某一地点而言，有的星座永远也看不到；反过来，有的星座一年四季都看得到。两极地区观测到的天体周日视运动恒显圈和恒隐圈赤道地区观测到的天体周日视运动恒显圈和恒隐圈赤道-极地间观测到的天体周日视运动恒显圈和恒隐圈赤道-极地间观测到的天体周日视运动恒显圈和恒隐圈若一个地点的纬度是φ，那么赤纬小于-（90°-φ）的天体就永远看不到。赤纬大于（90°-φ）的天体，总能看到。恒显圈（90°-φ）恒隐圈-（90°-φ）公转周期360°→365日地球自转360°→24小时星空的四季变化天体每天比前一天早升起4分钟地轴进动与岁差引力对地轴的扶正与自转抗力。自转的抗力不仅是地轴不被扶正，还要保持倾角不变，绕与黄道平面垂直的轴缓缓旋转，扫过一个圆锥面，周期为26000年。地球就好比一个超大陀螺，而它受的外力矩来自于太阳和月亮共同引起的不均匀的潮汐受太阳和月亮的引力产生的力矩的复杂作用，结果使地球像一个陀螺一样，自转轴作着周期为26000年的进动。地轴进动与岁差地轴进动与岁差地轴进动时，与黄道面倾角不变.但赤道面与黄道面的交线会在黄道面上缓缓移动，造成春分点西移，从而使回归年短于恒星年（地球公转真正周期）。这一现象称为岁差。天体的自行恒星(star)的运动称为自行。实际上速度比行星(planet)快。变星凡是肉眼能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种。食变星变星造父变星（仙王座sita—造父一）是因为自身体积有规则的变化导致的变光。（膨胀时亮度减弱）脉动变星分为规则的、半规则的和不规则的。造父变星属于规则的，它又分为短周期和长周期两种。恒星颜色与其表面温度的关系蓝色恒星表面温度在10000K以上，如参宿七、轩辕十四（狮子座α）等。白色恒星表面温度在11500～7700K，如天狼星、织女星、牛郎星、北落师门（南鱼座α）和天津四等。黄色恒星表面温度在6000～5000K，如太阳、五车二（御夫座α）和南门二（半人马座α）等。红色恒星表面温度在3600～2600K，如参宿四和心宿二（天蝎座α）等。新建的光谱L型矮星的表面温度在2000～1500K。恒星的光谱光度图赫—罗图梅西耶天体1、深空天体：除太阳系天体（行星、彗星、小行星）或恒星外的天体。包括星团、星云、星系、类星体等。2、极少部分能用肉眼或双筒望远镜看到。3、法国天文学家梅西耶在搜寻彗星时，为不至于混淆而编制。梅西耶星云星团表含110个天体，NGC含八千个深空天体。4、每年3月下旬，太阳运行至梅西耶天体稀疏的地方，可观测除M30外其余109个。梅西耶天体M3（NGC：5272）球状星团结构致密、中心集聚度很高、外形呈圆形或椭圆形的星团。梅西耶天体从大熊座北斗的α星和γ星引出一条直线，向大角方向延长约两倍，就可以找到猎犬座α星。它与狮子座β星和牧夫座大角组成了一个等边三角型，通过这个办法也可以找到猎犬座α星。在猎犬座α星和大角连线的中点可以找到一颗非常黯淡的星，有时甚至得借助小望远镜才能看到。梅西耶天体梅西耶天体M6（NGC：6405）别名蝴蝶星团疏散星团结构松散、外形不规则的星团。梅西耶天体梅西耶天体M42（NGC：1976）弥散星云反射星云星际气体或尘埃组成的不规则形状的云雾状天体。梅西耶天体M78（NGC：2068）弥散星云反射星云反射附近亮星的光而发亮的亮星云.梅西耶天体M78（NGC：2068）弥散星云反射星云梅西耶天体M96（NGC：3368）旋涡星系梅西耶天体M96（NGC：3368）旋涡星系顺行、逆行、留当你连续观察几天到几十天，会发觉，行星相对于恒星背景有明显的移动，其路径是在黄道附近，有时是自西向东（顺行），有时自东向西（逆行）。其中，顺行的时间较逆行长。由顺行转为逆行或逆行转为顺行的转折点，似乎是静止的，叫“留”。地内行星在一个会合周期内，所经历的过程为：上合→（顺行）→东大距→（顺行）→留→（逆行）→下合→（逆行）→留→（顺行）→西大距→（顺行）→上合。顺行逆行留行星大距地内行星（水星和金星）以会合周期为周期，往来于太阳的东西两侧。它们在太阳以东或以西的距角，有一定的限度，其最大的距角称为“大距”。“大距”时是观测地内行星最有利的时机。因为此时行星距太阳较远，受阳光影响较小。东大距时，地内行星于日落后出现在西方天空；西大距时，于日出前出现在东方天空。水星和金星的大距，分别为“28度”和“48度”。这个角度的大小决定于地内行星对于太阳的距离和日地距离。行星大距合与冲合日：即天体视位置跟太阳为同一方向（以视黄经相等定义），此时天体与太阳同升落，受阳光影响不能见到该天体。地内行星地外行星合与冲冲日：以地球为中心，行星运行到与太阳相反方向（严格定义为黄经相差180度）时。此时日落后行星即东升，行星落至地平线时就是日出，故整晚可见该天体，也是行星最亮和最适合观测的时候。凌日1、内行星从地、日间通过，我们看到一个黑点在日面缓缓掠过，如水星凌日及金星凌日。2、2012年6月6日金星凌日。掩星掩星是一种天文现象，指一个天体在另一个天体与观测者之间通过而产生的遮蔽现象。一般而言，掩蔽者较被掩者的视面积要大。若相反者则称为“凌”，如金星凌日，“凌”有以小欺大的意思。（有天文爱好者认为日食也是月掩星的一种。）练习1、全天共______个星座。A.66B.88C.166D.1882、除太阳、月球外，全天最亮的恒星是______，最亮的星是_____。A.天狼星（大犬座）金星B.大角星（牧夫座）水星C.参宿七（猎户座）木星D.织女星（天琴座）土星天球的概念3、星等数越小，星星越亮。每相差一等，亮度大约相差_____倍。A.1.5倍B.2倍C.2.5倍D.3倍4、法国梅西耶星表简称A.BDB.GCC.NGCD.M5、中国古代将恒星分为三桓______宿。A.二十七B.二十八C.三十七D.四十七天球的概念6、图中南北天极、天顶、N、γ、地平圈等分别属于赤道坐标系统还是地平坐标系统。天球的概念7、若某天体于昨晚24点到达观测者头顶，请问今晚它将于________再次抵达该位置。A.4分钟前B.4分钟后C.4小时前D.4小时后天球的概念地内行星地