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推荐:来自英国皇家格林尼治天文台的观星指导书

牧夫天文  · 科学  · 6 年前

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每一个天文发现都是人类难以抑制地渴望了解我们所在宇宙的结果。希望同样的好奇心会激起你对星空的向往,无论你观星的目的是什么——也许你想观察一下行星,或者想花点儿时间来寻找遥远的星系,又或者只是想像我们的祖先那样欣赏夜空的静谧——这本来自英国皇家格林尼治天文台的观星指导用书,可以帮你真正迈出观星的第一步。

一本真正意义上的观星实战指导用书:

天文知识 → 观星规划 → 观星对象 → 观星实战


 I 

天文知识

 

这本书在开始的部分集中介绍了天文学相关的基础知识,空间中的地球、天球、太阳系、流星雨、食、极光以及光的散射等相关知识,紧接着就进入了观星实战环节:观星规划。


星座:边界和族群

 大约2000 年前,古希腊天文学家托勒玫(Ptolemy)编制了一个包含48 个星座的表格。到1930 年国际天文学联合会(IAU)正式划定星座及其边界时,总共有88 个星座。许多星座隶属于同一族,因某个主题或神话故事而组合在一起。上图是天球的平面投影图,其中天赤道的区域被加亮显示。在这一投影图中,你可以看到沿赤经线和赤纬线划分的星座的分界线,它们在天球上为弧线。在地球绕太阳公转的过程中,我们所看到的星座也会不断地变化。根据它们的最佳观测时间,我们可以按照季节对它们进行划分。观测星座的最佳时间是它们到达其在当地能够到达的地平线之上的最高点时。


月球

今天,月球每27.3 天就能绕地球一周。由于地球和月球都在绕太阳运动,月球绕地球转动的周期与相邻两次新月出现的周期—朔望月不同,一个朔望月为29.5 天,人们所熟知的月相会在此期间轮番出现。月球每27.3 天绕其自转轴转动一周。由于从地球上只能看到月球的一面,这就让人们产生了月球根本就没有自转的错觉。只有执行阿波罗任务的宇航员亲眼见过月球的背面,我们则只能见到由无人探测器——它们对整个月球进行了精细的勘测——所拍摄的月球背面的图像。



II

观星规划

 

观星规划集中在全书的第2—5章(41—82页),介绍了相关基础知识的准备,裸眼可以观察到的星体,望远镜的选择和使用,照片如何拍摄等。


颜色和感知

适应黑暗:每只眼睛都有一套透镜系统——瞳孔,它可以收集并聚焦光线。当你半夜摸黑去卫生间上厕所时,你开灯后也许会在镜子中看到自己深黑色且超大的瞳孔。无论是张开还是合上,人眼在黑暗中都会自动适应,这时瞳孔会扩大,从而有效地增大孔径,以弥补光线的不足—扩大瞳孔可以收集到更多的光线,即让更多的光照射到视网膜上的细胞。当有一个明亮的光源让你目眩时,瞳孔就会收缩。瞳孔可扩大到的最大尺寸会随着年龄的增长而减小,但扩大的瞳孔总能为你的观星提供帮助,所以观星的第一步就是要让人眼适应黑暗。

这本书在观星计划的部分,先介绍了眼睛的结构、成像原理、适应黑暗的过程、和相机在处理光线上的区别、怎样让眼睛处于观星时的最佳状态,以及的星图的使用,相关观星APP的使用,天气情况和光污染对观星时的影响等,带领读者一步步进入观星实战的环节。


裸眼观测

如果天气晴朗,你可以从今晚就开始观星—到户外去观看月球或尝试找一些星组(恒星构成的小图案)或星座。你可以使用本书提供的观测日志来记录你看到的东西和当地的情况,也可以通过Stellarium 或其他观星软件和App 来寻找更多与天体相关的信息。

本章将教给读者无需任何设备、仅用肉眼在城区和在世界上最黑暗的地区观星的技巧。同时可以使用书中英国皇家格林尼治天文台独家授权的专业观测日志。

(图注:理想的天空和受光污染的天空中的猎户座)


拍摄夜空

如果不使用赤道仪式跟踪平台,相机在10 分钟至数小时的长时间曝光下,可以拍摄出星迹,即恒星因地球自转而在天空中运动的轨迹。星座、银河系和暂现事件,比如极光、流星雨或空中飞过的国际空间站,都是天文摄影新手的绝佳摄影主题。

夜空是一个独特的低光照场景,这使得天文摄影极具挑战性但是又令人痴迷。在购置昂贵的摄影器材之前,建议读者先学习天文摄影的相关知识,以便对其有深入的认识,更好地拍摄美丽璀璨的星空。


选择双筒望远镜

一架双筒望远镜都会标出其放大率(倍数)和以毫米计的口径。例如,一架10×50 的双筒望远镜表示它配有两块直径为50 毫米的透镜并具有10 倍的放大率。由于轻便且结构紧凑,10×50 的双筒望远镜非常便于携带。若想获得更深的视野,你可以尝试使用15×70 甚至20×80 的双筒望远镜。这些型号的双筒望远镜可以让你看到更多的天体,但较重且难以长时间手持。使用L型支架将双筒望远镜安装在三脚架上,可以进一步提高长时间观星的舒适度。

这章主要是双筒望远镜和天文望远镜的选择和使用,以及观看时的注意事项,更具实战指导意义。在前面这些知识的基础上,进入观测对象的部分。

(图注:通过一架小型望远镜看见的木星和它的伽利略卫星。

              在架稳的情况下,用双筒望远镜也能看到它们)



III

观星对象

 

观测对象的内容集中在全书第6—7章(83—162页),介绍了值得观看的太阳系里面的月球、行星、矮行星、小行星、彗星、流星雨、食、极光等等,银河系以及星座和四季性天体。


金星

金星是从地球上可见的最亮的行星,当它处于蛾眉相时,视星等可达-4.9。与月球不同的是,金星在其蛾眉相时比盈凸相时更加明亮,这是因为它在前一阶段时远比后一阶段时靠近地球。即便是在较低的放大率下,使用双筒望远镜或天文望远镜也能很容易看到金星的盈亏情况。

(图注:2012年的金星凌日现象)


彗星

与呈光点状的恒星不同,彗星呈延展状。尽管在大多数时间彗星看上去较为暗弱,但它们的外形会不断地变化。当通过望远镜观测时,许多彗星会呈暗绿色甚至显眼的亮绿色。这是由于从彗核里冒出的气体(彗发)中存在双原子碳(C2),太阳辐射会激发它们发出绿光。

(图注:1997年所见的海尔-波普彗星)


(图注:这张照片显示了肉眼可见的彗星C/2011 L4)


极光

从太空中可以看到环绕地球磁极的卵形极光。它们永远都不会消失,但是因过于暗弱而无法在白昼的蓝天中被看见。一年中观看极光的最佳时机是在当地的春分之前(北半球的2 月和3 月,南半球的8月和9 月)和秋分之后(北半球的10 月和11 月,南半球的4 月和5 月)。

(图注:在地球南极上空的卵形极光)


星座和季节性天体

在一年中的任何时候,在全世界的任何地方,银河系内外都有许多值得观看、拍摄和欣赏的天体。在本章中,你会看到在北半球和南半球可见的一系列星座,以及用肉眼、双筒望远镜或天文望远镜可见的各色天体。夜空就是地球上一场场最绚丽的演出—走到户外,抬头仰望!

在这部分可以找到对天文学和星图方面的初学者有用的信息和相关的解释说明。在本书第

208 ~ 211 页还有一个天文术语表。“星座图和四季星图说明”对星图中所用的符号进行了解释。希腊字母表有助于了解星座中某颗恒星的重要性,这些字母被称为拜尔星名字母。



IV

观星路线

 

到现在相信读者已经做好了“遨游”星空的准备了,书中特意为读者规划了三条星路,从此让你爱上观星!


星路一:星座、星组和恒星

第一条星路从你的眼睛开始。在使用双筒望远镜和天文望远镜之前,在天空中找到自己的“道路”是十分重要的。在你的第一次观星之旅中,你应尝试寻找星座和星组,并根据它们来确定方向。请按照书中提供的详细建议来规划此次观星。


星路二:月球和行星

通过星路一你已经对星空有了基本的认识,现在你可以试着观看月球和行星,并在观测日志中画下或者用相机拍下所看到的景象。你可以携带双筒望远镜和三脚架,这样就能看到月球上的环形山以及木星或土星周围的卫星。在规划此次观星时可以参考书中提供的建议。


星路三:星团、星云和星系

现在是时候来寻找一些更难找到的天体了,比如星团周围的发射星云、行星状星云、疏散星团和球状星团以及其他星系。你可以尝试使用智能手机来拍照,但要想拍到星云更多的细节和颜色,则需要一台数码单反相机。在规划此次观星时可参考书中提供的建议。


书中首度公开英国皇家格林尼天文台专业观测日志。全书经过防水处理,更易携带使用。


作者简介:

英国皇家格林尼治天文台始建于17世纪,是英国天文学的发源地,其所在的零时区是世界时区的起点,世界各国的标准时间都是以它为参照确定的。拉德米拉·托帕洛维奇,天文学博士,是英国皇家格林尼治天文台天文项目部主任。汤姆•谢尔斯是英国皇家格林尼治天文台首席天文教育官。


这本书可以满足你对宇宙的好奇心,让你在学习天文知识的同时享受星空这一美丽的奇观。对初学者来说,本书无疑是一本不可多得的天文科普书和参考手册;而对天文爱好者来说,它也是一本内容翔实的天文观测指南。



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责任编辑:解仁江

牧夫新媒体编辑部

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『天文湿刻』 牧夫出品

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