当你初次到一个城市旅行，最先做的可能是买一张这个城市的地图，它能告诉你这个城市的区域划分，你要去参观的名胜分布在城市的什么部位。同样，我们用星图来认识星空。
为了认识星空，我们也把天空划分为若干区域，每个区域为一个星座。星座中的亮星就像城市街区里的著名建筑，引领我们去探索。
恒星、星云、星团、星系在星座中的位置短时间内是不会变化的，所以我们称它们是某某星座的天体。太阳、月球、行星等太阳系内天体，因为它们自身的运动和地球的运动，它们在星座中的位置总在变化，所以有“太阳运行到双子座”、“木星目前在蛇夫座”等说法，而不能说“哈雷彗星是天蝎座的天体”、“土星是狮子座的”。
角距离和角大小
人眼无法辨别天体的远近，因而人眼中，天空似乎是一个球面，那么不妨把宇宙空间当作球体，称为天球，观测者在球心。
在地球上看来，所有天体都在天球的球面上，在观测中一般不会去关心天体之间的实际距离，而用角距离来表示天体之间的位置关系。天球的球面上最大距离是180°，行星与太阳相距180°时叫冲日。天顶距任一方向的地平线都是90°。天体与地平线的距离又叫地平高度，离地平线近（地平高度小）的天体不易观测，地平高度为90°的天体正好在头顶，仰着脖子看长时间也很累。站着观星，地平高度4、50度左右的最适宜观测。
几个特殊的例子：某年8月份我们在上海（北纬31°）东部的海上看到了地平高度只有1°多的水委一（波江座α）。还有一次在复旦大学的某个楼顶，在林立高楼之间，我们看到了地平高度4°的老人星（船底座α）。看天顶附近的天体更是经常，比如躺在地上看流星雨的时候，最易见的就是天顶这片星空。
户外观星的时候可以用一些简单的方法量度两个天体之间的大致距离。将手臂伸直，一拳的宽度约为10度，张开五指的最大宽度约为20度，一指的宽度约为1度，如图所示：
图28
此外还可以记住一些常见形状的距离，如北斗七星的斗口宽5°，长10°，斗柄长15°，猎户座腰带上三颗星的宽度是7°。参见第二章之5“亮恒星”。
太阳以外的恒星无论用什么规格的望远镜看都只是一个点，太阳、月球、大行星、彗星、星团、星云、星系等有延伸视面，其视大小一般用视直径表示。太阳和月球的视直径差不多，约为0.5°，也可以写作30′（1°=60′，1′=60″）。
星图上的坐标
星图种类繁多，有的星图只绘出恒星，有的绘出了各种天体。星图上一般有坐标，大多用天球赤道坐标系的赤经、赤纬。
赤道坐标系类似于地球坐标系统。地球赤道在天球上的投影，为天赤道，地轴在天球上的投影为北天极和南天极。赤纬从天赤道分别向北天极和南天极量度，天赤道以北，赤纬为正值，以南为负值，从0至±90°。赤经从春分点开始，向东量度，从0h至24h。
因为赤经起算点是春分点，而春分点的位置每年有微小移动，所以不同历元的星图不同，现在常用的是2000.0历元星图。
星表历元：天球坐标在变化，星图所列的各种天体的坐标，只能对应于某一时刻，所以需注明属于某一历元。
春分点：太阳在天球上的周年视运动轨迹叫黄道，是地球绕太阳公转的轨道在天球上的投影。黄道与天赤道的两个交点，太阳从天赤道以南向天赤道以北经过的那个交点是春分点，由北向南经过的交点是秋分点。
不同地点、一天中不同时刻、一年中不同月份看到的星空不同：
由于地球自西向东自转，所以天体有东升西落的视运动，晚上不同时间看到的是天空不同区域。地球围绕地轴自转，地轴指向天空中离北极星很近的一个点，这个点被称为北天极。所有天体看起来都以北天极（在南半球是南天极）为中心大约每天转一周，约每小时转15度，方向是自东向西。又因为太阳的位置每天在变，所以不同季节不同月份，天黑以后看到的星空也不相同。
地球自转一周比一天时间少了大约4分钟，所以你今天晚上某个时刻看到的星星，第二天会提早4分钟出现在天空中同样的位置，一个月提早2小时。
若在夜晚相同时刻观星，每过一个月，西边有30°的星座落入地平线下，东边又有30°的星座升起在地平线之上。
能看到哪部分天空还与观测者的地理纬度有关。例如北纬30°地区能看到天球上赤纬-60°以北的天区，在北极地区只能看到天赤道以北天区，南极地区只能看到天赤道以南天区，赤道地区几乎能看到所有天区。
天体视运动的表现：星旋图
固定相机对着北天极长时间曝光，所拍的照片上可以看到北天极附近天体的周日视运动。离极点越远的星所划的弧线越长，但弧度是一样的，都是每小时15度。
图29：有流星的北极星旋照片
星图的使用方法
以圆形星图为例。外面的大圆表示观测者的地平线，圆心是观测者的天顶。地平线上标注了方向，如果没有标方向，默认方向是上北下南左东右西。星图与地图方向相反，因为地图是俯视图，星图是仰视图。在星图上所列时间前后一个小时之内观测。转动星图，你面向哪个方向的天空，就把图上这个方向的地平线朝下，地平线之上的星星位置与你实际看到的星星位置一致。
图30：简明夏季星图
星图上一般用较大的圆点表示亮星，其实恒星（除太阳）无论有多亮，看起来也只是一个点，不会有视圆面的，但是亮星一定是我们最先注意到的。
在繁华的城市一般只能看到2、3等星，要看璀璨的星空，最好是在远离城市、较少灯光干扰的郊区、农村。如果只能在城市，那就选择灯光较弱、视野开阔的地方。观星时机选择在晴朗的夜晚，尽量避免农历十五前后。
此外，从亮的地方走到黑暗之处，眼睛对黑暗有适应过程，大约15分钟。眼睛适应了黑暗以后，要尽量避免光刺激。所以野外观星要注意不要被偶尔经过的汽车车灯晃了眼睛，拍照打闪光灯会引起同好们的共同抗议，不用强光手电，如果要看星图，最好用红光手电，手机的红光背灯也可以。
没有评论:
发表评论