美丽的四季星空1

美丽的四季星空河北师范大学《星空观测与探索》第三讲，2014-03-14（北半球北京地区）天文四季：3月～5月春季6月～8月夏季9月～11月秋季12月～次年2月冬季斗柄东指，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。《鹖冠子·环流篇》为什么不同季节同一时刻夜晚星空不一样？•地球运动主要有两种：公转与自转•地球自转一周时间：23小时56分4.09秒•地球绕太阳公转运动——太阳周年视运动，太阳视运动相对星空背景自东向西运动以恒星时来计量。1恒星日＝24恒星小时•相对星空背景而言，地球自转一周时间比太阳出没的周期差约4分钟，那么使地球人看起来，天上的恒星总比上一天提前4分钟升起即星座缓慢向西移。15天星座提前升起1小时、1个月提前2小时、3个月则提前6小时升起，因此构成了一年四季不同的星空景象。。业余天文观测与摄影_part.27地球的自转→天体的周日视运动→太阳自东向西在周日平行圈上每日运行一周→所有天体的东升西落。§3.1天体的周日视运动夜晚对着北极星附近照相，长时间露光拍照的照片星迹业余天文观测与摄影_part.29§3.2天体的周年视运动地球的公转→天体的周年视运动→太阳自西向东在黄道上每年运行一周→造成四季星空的不同业余天文观测与摄影_part.210太阳周年视运动和四季星空变化太阳周年视运动是地球公转的反应业余天文观测与摄影_part.211双鱼救羊牛入水，二子烹蟹狮腾空室女执秤蝎尾翘，人马收羯入宝瓶黄道十二星座天文学§3.3星座与四季星空一、星名：1.有的根据神话故事,如牛郎星、织女星、天狼星、老人星等；2.有的根据中国二十八星宿,如角宿一、心宿二、参宿三、参宿四和毕宿五等；3.有的根据恒星颜色，如大火（心宿二）；4.还有的根据所在天区,如天关星、北河二、北河三、南河三、天津四、五车二和南门二。星座是什么？•星座是人们为了观测研究方便把星空的人为划分为若干区域古人划分星空形成风格各异的星座文化•公元前3000年左右古巴比伦人把星空中亮星连起来勾画成牛、羊、蝎子等形象•中国古代：分为四大区，二十八宿我国古代神话中28个神仙•距离极其悬殊月球：38.4万千米金星：4100万千米日地距离：15000万千米冥王星：40倍日地距离•星座不是有机整体•星座只是某一方向范围内所有天体的集合银河系中的恒星、星云河外星系、类星体……•在同一个星座内的天体的距离极其悬殊.最近的恒星是半人马座的比邻星距离地球4.3光年牛郎星：6光年，织女星：25光年，北极星：680光年银河系中最远的恒星：8万光年最近的星系（大、小麦哲伦星云）16万和19万光年仙女星系：2200万光年远距离星系：几亿光年～上百亿光年星座和恒星名字古希腊人：分成48个星座，主要是北天的恒星1928年，国际天文学联合会把全天分为88个星座，其中沿用了很多希腊人起的名字各个星座大小不同，星数差别很大神话人物类：仙女座，仙王座，武仙座，猎户座，动物类：大熊座，小熊座，金牛座，杜鹃座；仪器用具类：罗盘座，时钟座，圆规座，六分仪座，显微镜座，望远镜座（为什么有现代仪器名的星座？）千亿颗恒星如何取名•我国古代给一些亮星起的名字天狼、北斗、大角、牛郎、织女、造父•国际命名方法：不能重名又要便于记忆姓：星座名名：该星座中的星以亮度排队以希腊字母α,β,γ…例如：小熊座α（北极星）•希腊字母24个，故只能给2112颗星命名,在希腊字母用完后接着再用阿拉伯数字继续排.如小熊座6星，大熊座56星等.其它命名•星云和梅西叶天体（M天体）•射电源、X射线源、γ射线源、•红外源、紫外源•超新星和超新星遗迹•脉冲星和类星体•河外星系（星表）最普通的命名法：名字＋位置如脉冲星：PSR1133＋16天文学二、星座：为了认星方便，人们用假想的线条将亮星连接起来，构成各种各样的图形，或人为地把星空分成若干区域，这些图形连同它们所在的天空区域，中国称之星官，西方叫做星座。•古希腊人：希腊神话中的人物或动物来为星座命名，共40多个。天文学巨蟹座天文学1、中国古代把可见天空分为三垣四象二十八宿三垣：北天极及附近的三个较大天区紫微垣：（中垣）天北极周围天区太微垣：（上垣）包括紫微垣与二十八宿之间的狮子座、后发座、室女座、猎犬座等天区。天市垣：（下垣）包括蛇夫座、巨蛇座、天鹰座、武仙座、北冕座等天区。天文学二十八宿：黄道附近的二十八个区域四象：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，而最小的觜宿和鬼宿，仅有20–30。天文学天文学2、国际通行的星空区划——88个星座88个星座的确定：1928年，国际天文联合会正式公布了88个星座，并规定以1875年的春分点和赤道为基准的赤经线和赤纬线作为划分星座范围的界限。（其中北天29个，黄道12个，南天47个。）星座大小相差悬殊，所含星数也各不相同，同一星座的星无任何物理联系。天文学天文学三、四季星空天文学天文学斗柄指东天下皆春斗柄指南天下皆夏斗柄指西天下皆秋斗柄指北天下皆冬天文学1.春夜星空春天的夜晚，最引人注目的是高悬于北方天空的北斗七星（即大熊座α、β、γ、δ、ε、ζ、η），它斗柄指向东方，除ε星是3m外，其它6颗均为2m。从北斗七星出发，连接北斗星斗口的β星和α星并延长到这两颗星距离5倍远的地方，可找到明亮的北极星（小熊座α，星等为2m）；沿斗口的另外两颗星δ星和γ星的联线向西南巡去，可找到一颗白色亮星——轩辕十四(狮子座α，星等为1m)；顺着斗柄的δ星、ε星、ζ星、η星所形成的曲线延伸出去，能找到一颗橙色的零等亮星——大角星（牧夫座α）；继续南寻可找到另一颗1m亮星——角宿一（室女座α）；再继续向西南巡去可找到由4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称为春季大曲线；由大角、角宿一和狮子座β构成的三角形称为春季大三角。牧夫座中有5颗由3m以下的暗星组成的五边形，加上大角星，很像一个风筝。大角星就像挂在风筝下边的明灯。紧靠牧夫座的东偏北有7颗3m以下的暗星，它们像一个小小的半环形串珠，开口对着北方，这就是北冕座，古人把它想象成一顶王冠；其中最亮的是北冕座α星（3m）。室女座呈“土”字形，角宿一位于土字下面一横的东段，土字的一竖同下面一横的交点处是3m的室女座γ星，它几乎位于天赤道上，且离秋分点很近。狮子座是春夜星空中很引人注目的角色，它像一个反写的问号；东边的三颗星构成一个小直角三角形，最东边角顶上是一颗黄色的2等星——狮子座β星。乌鸦座南面是长蛇座，它的星都很暗，最亮的长蛇座α星（角宿一）是一颗2等星。此外，春夜星空中还可看到巨蟹座、天龙座等。附：四季星空特点天文学2.夏夜星空夏日黄昏以后，北斗七星位于西北方天空，斗柄指向南方（见本书配套光盘夏季星空图）。这个时期星空的特点是，银河像美丽的光带挂在天穹，从北偏东的地平线向南方延伸，明亮的织女星（天琴座α）和牛郎星（天鹰座α）在银河两旁含情脉脉相望。织女星附近是4m的天琴座β星（渐台二），它是著名的食变双星。靠近牛郎星西北和东南各有一颗暗星，俗称扁担星，传说那是牛郎挑着来同织女相会的一双儿女；它们同牛郎星排成一条直线，统称河鼓三星。在天琴座的东北，在银河背景上可看到一个十字形的星座叫做天鹅座，十字的东北端那颗白色的1等星是天津四（天鹅座α），十字西南端的一颗3等星是辇道增七（天鹅座β），它是用小望远镜就可以分辨出的目视双星。由银河两侧的织女星、牛郎星和银河之中的天津四所构成的大三角，称夏季大三角，这是夏夜星空的重要标志。由织女星顺着银河“岸”边向南边巡去，可看到一颗红色的亮星——心宿二（天蝎座α,星等为1m），它和十几颗星组成S形曲线，这就是夏季的代表星座天蝎座，蝎尾浸没于银河之中。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ξ星、τ星、σ星、ψ星、λ星、μ星，与西北天空的北斗七星遥遥相对。人马座部分的银河最为宽阔和明亮，因为人马座方向是银河系中心的方向。由织女星向牛郎星联线并继续向东南方向延伸，可找到由暗星组成的摩羯座。沿天津四与织女星的连线向西南方向巡去，可找到武仙座，武仙座以西就是由七颗小星围成的北冕座。天文学3.秋夜星空秋高气爽，天空刚刚拉上夜幕时，北斗七星横在地平线上，斗柄指西，这时不容易看到它（见本书配套光盘秋季星空图）。飞马当空，银河斜挂，这是秋季星空的重要特征。从头顶的秋季四边形开始，它由飞马座α星、β星、γ星和仙女座α星构成，除飞马座γ星为3m星外，其均为2m星，因而十分醒目。由飞马座γ星向仙女座α星延伸，经由仙后座β星可找到北极星；由飞马座γ星向南延伸可找到鲸鱼座β星；由飞马座的β星向α星延伸，在南方低空可找到秋季星空唯一的一颗1m的红色亮星北落师门（南鱼座α星）；由飞马座α向飞马座β星延伸可找到仙王座；沿仙女座向东北方向延伸可找到英仙座，其中的大陵五（英仙座β星）是著名的食变双星；秋季四边形的东南面是双鱼座和很大的鲸鱼座，鲸鱼座ο星是一颗著名的长周期变星。仙王、仙后、仙女、英仙、飞马和鲸鱼诸星座构成王族星座，是秋季星空的主要星座。秋季四边形的西南面是宝瓶座和摩羯座。秋季星空亮星很少，但像仙女座大星云M31这样的深空天体虽然不太亮却十分壮观。天文学4.冬夜星空在寒冷的冬天，夕阳西下后的夜空，北斗七星出现在东北低空，斗柄指向北方（见本书所附光盘冬季星空图）。冬季星空中最引人注目的是高悬于南天的猎户座。它主要由七颗亮星组成，夹在红色亮星参宿四(猎户座α,星等为1m)和蓝白色亮星参宿七(猎户座β星，星等为1m)之间的三星(猎户座δ星、ε星、ζ星)被看作是猎人腰带上的明珠；著名的猎户座大星云就位于中间那颗明珠附近。顺着三星向南偏东巡去，可找到全天最亮的天狼星(大犬座α)，它是一颗双星。参宿四的正东另有一颗白色的亮星南河三(小犬座α星，星等为1m)。参宿四、天狼星和南河三组成冬季大三角，淡淡的银河从中穿过。沿猎户座三星向西北望去，可找到一颗红色亮星——毕宿五(金牛座α星，星等为1m)以及附近的几颗小星，它们组成毕星团；再继续向西北巡去，可看到由6-7颗小星组成的昴星团；它们皆属金牛座。金牛座的东北是形如五边形的御夫座，主星五车二(御夫座α星)是1m星。顺着参宿七和参宿四的联线向东北巡去可找到双子座，它像个矩形，其中可找到两颗亮星：橙黄色的1m星北河三(双子座β星)和蓝白色的2m星北河二(双子座α星)。五车二、北河三、南河三、天狼星、参宿七、毕宿五共同组成冬季大六边形。业余天文观测与摄影_part.237外业余天文观测与摄影_part.238朦胧的春夜星空•3月～5月晚8点～10点的星空春季大三角：牧夫座α，室女座α，狮子座β；春季大曲线：摇光、大角、角宿一三颗星连在一起。业余天文观测与摄影_part.242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獅子橫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轩辕十四大角春季星空狮子座(五帝座一)室女座α(角宿一)春季大三角摇光春季大曲线熊妈妈——仙女卡利斯托熊儿子——阿卡斯大熊座和小熊座找北极星的方法春、夏季用北斗七星找北极星方便室女座——得墨忒尔哈迪斯抢走了帕尔塞福涅狮子座狮子座尾部著名的三重星系M65M66NGC36282001年狮子座流星雨长蛇座和巨蟹座业余天文观测与摄影_part.256小犬座α(南河三)猎户座α(参宿四)大犬座α(天狼星)金牛座α(毕宿五)毕星团昴星团猎户座大星云M42御夫座α(五车二)双子座α(北河二)双子座(北河三)壮美的冬季星空业余天文观测与摄影_part.257冬季大三角和大六角形三星高照入寒冬昴星成团亮晶晶金牛低头沖猎户群星璀璨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西北望，射天狼“老夫聊发少年狂，左牵黄，右擎苍，锦帽貂裘，千骑卷平岗。为报倾城随太守，亲射