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神奥的四季星空,北斗七星闪耀不同季节

时间:2024-01-30 百科知识 版权反馈
【摘要】:四季星空春季星空春天是鸟语花香,风和日丽的季节,星空也变得更加美丽了。其中的四颗星组成斗勺,三颗星组成斗柄。不同的季节、不同的时间,北斗七星在北方天空的位置也不同,所以根据北斗七星的所在位置可以判定季节。由十几颗至几千万颗恒星组成的恒星集团叫作星团。北极星总在北方的天空,离天球北极大约1°左右。在轩辕十四和“三角形”中间有M95 和M96,它们都是棒旋星系,星等为10等,距离为2900万光年。

神奥的四季星空,北斗七星闪耀不同季节

四季星空

春季星空

春天是鸟语花香,风和日丽的季节,星空也变得更加美丽了。春夜最引人注目的是北方天空的大熊星座,它主要由七颗亮星组成一个勺子形状,就像古代人盛酒的用具“斗”,故称为北斗,也叫北斗七星。其中的四颗星组成斗勺,三颗星组成斗柄。不同的季节、不同的时间,北斗七星在北方天空的位置也不同,所以根据北斗七星的所在位置可以判定季节。我国古书《鹖冠于》中说:“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。”春天黄昏时,北斗七星的斗柄正指向东方。大熊座中的ζ星(中名开阳)和它附近一颗较暗的大熊座80星(中名“辅”)是一对目视双星,主星和伴星相距12光年天气好时不难看到它们。用这对双星可以测验视力的好坏,外国有一讽刺人小事细心而大事粗心的谚语:“他看见了大熊座80星而看不见圆圆的月亮”。用小望远镜观测大熊座ζ星,可以看出它也是一个双星,两颗星相距14″,其中较亮的主星大熊座ζ′星的视星等为2.4等,伴星大熊座ζ″星的视星等为4.0等。后来发现主星和伴星又都是分光双星。近年又发现大熊座ζ″星实际上是一个三合星。辅星本身也是一颗分光双星。这样,大熊座ζ星和辅星实际上是由七颗星组成的聚星。大熊座中除了斗柄一端的η星(中名摇光)和斗勺的α星(中名天枢)外,其余五颗以及另外的几十颗星同属于一个星团,向着同一方向移动,叫大熊座移动星团。由十几颗至几千万颗恒星组成的恒星集团叫作星团。大熊座中有两个著名的河外星系——M81和M82(沿着大熊座γ、α联线方向约1倍远左右,它们的星等为8等和9等,只有用望远镜才能看到它们),它们都是由百亿、千亿颗恒星及大量星际物质组成的恒星系统。M81是漩涡星系,M82是一不规则星系。1963年,有人对M82进行了单色光拍照,发现这个星系的核在150万年前发生过一次规模巨大的“爆炸”,爆炸后,星系以每秒1000公里的速度向外抛出了相当于560万个太阳质量的物质。

顺着大熊座α、β两颗亮星联线的延长线上(大约有5倍α、β之间的距离处),很容易找到北极星。北极星总在北方的天空,离天球北极大约1°左右。夜晚找到北极星,就可确定南北方向。我们知道,天极的高度(地平线上的角距离)是等于观测者的地理纬度的,因此,北极星的高度就近似等于观测者的地理纬度。在任何时刻,如果把北极星的高度精确地测量出来,就可以算出当地的地理纬度。

北极星是小熊座中最亮的恒星,夏夜星空中最适宜于观测小熊座,在夏夜星空中我们再来介绍。

从大熊座中的δ星和γ星的直线向南方延长,就会看到一颗蓝白色的亮星,这是狮子星座中最亮的α星。狮子座有两个明显的标志,头部像个反写的问号,尾部的三颗星组成一个直角三角形。狮子座α星就在问号的下端,这颗星中文名叫轩辕十四,它位于黄道以北离黄道很近,是黄道上惟一的1等星,所以自古以来,就为人们所重视,不论是中国还是外国,都称它为“王者之星”。轩辕十四距离我们大约84光年,光谱型为B型,光度是太阳的150倍。它是航海九星之一,航海的人们经常用它来确定航向。古人曾选它为“王者四星”之一,意思是最容易辨认的亮星,其余三颗星是天蝎座α(心宿二)、南鱼座α(北落师门)、金牛座α(毕宿五)。用望远镜观测狮子座α星,就会发现它是双星,在附近3′.5处有一颗7.6等的暗星。其实,它是颗四合星,在主星距离3″处还有两颗7.9等和13等的伴星,两伴星相距4″。狮子座的“反问号”中另一亮星是狮子座γ星,这是一颗著名的双星。现在知道,天上恒星有一半左右是双星,它们是两个彼此有物理联系的恒星系统,通常把较亮的一颗称为主星,较暗的那颗称为伴星。两星的角距离足够大时,用望远镜可以分辨为两颗星的叫目视双星;若两星角距离小,用望远镜观测分辨不出是双星,但用分光仪观测时,由于它们运转时视向速度变化造成星光光谱线移动,这种双星叫分光双星;两星距离很近,以致引起两星间发生物质交流,常叫作密近双星。狮子座γ星是一个角距离逐渐增大的美丽双星,两星现在角距为4″.3,伴星围绕主星一周是407年。狮子座中还有几个用中等口径的天文望远镜可以看到的星系。位于狮子座三角形下边的M65、M66是两个漩涡星系,前者9.5等,后者较亮一些,是8.8等,距离我们2200万光年。在轩辕十四和“三角形”中间有M95 和M96,它们都是棒旋星系,星等为10等,距离为2900万光年。狮子座中还有一种天象值得注意,那就是每年11月中旬出现的著名的狮子座流星雨,它的辐射点就在狮子座头部“反问”号的弯曲部分里面。

狮子“嘴”前的巨蟹座是个不引人注目的星座,其中最亮的星只有3.8等。这个星座之所以重要,完全在于它在赤道附近,巨蟹座δ星几乎正在赤道上。δ星的上方是γ星,星等为4.7等。在睛朗而无月光的夜晚,眼力好的人可以在δ星和γ星中间看到一个雾状的斑点,这是著名的蜂巢星团,用小望远镜可以看到有三四十颗小星散列其间。巨蟹座蜂巢星团距离我们有520光年,是离我们最近的疏散星团之一。在巨蟹座α星西边,还有一个著名的疏散星团M67,距离为2700光年,星等6.1等,用双筒望远镜和低倍率望远镜可以看得很清楚。巨蟹座虽无亮星,有趣天体却不少。巨蟹座1星是一双星,主星4.2等,伴星6.6等,一颗淡黄一颗淡蓝,角距30″.7。巨蟹座ζ星也是一双星,ζ1为5.1等,ζ2为6.2等,角距为5″.9,每一子星又都是双星,ζ1两子星分别为5.7等和6.0等,角距为1″.1,周期59.6年;ζ2两子星相距0″.2,周期17.6年,两子星分别为6.3等和7.8等。

狮子座三角形东侧是另一黄道星座室女座,室女星座中星的排列很难用文字来形容,我们把它们连成一个不规则的“土”字形,两个横划弯曲,而且左长右短。室女座中最亮的星是室女座α星(中文名角宿一),它发出纯白色、柔和的光芒。角宿一距离我们有275光年。它是被发现比较早的一颗分光双星(1890年德国波恩天文台的沃格耳发现的),主星的绝对星等为-3.6等,光谱型为B型;伴星的绝对星等为-1.6等,光谱型也为B型。角宿一曾与古代一项重大天文发现有关,古希腊天文学家喜帕恰斯把自己测得的角宿一的黄经与150年前另一位希腊天文学家德莫克里斯的观测加以比较,发现角宿一黄经增大,这使他发现春分点西退的岁差现象。在室女座ε(不规则“土”字形的顶点)和狮子座β(中文名五帝座一)之间分布着许多星系,M84、M85、M86、M87、M49、M89、M59、M60等等,它们是室女座星系团的成员。由十几个、几十个甚至成百上千个星系聚集在一起组成的星系集团,叫做星系团。室女座星系团是距离最近的一个,距离约6000万光年,拥有成员星系2500个。60年代用射电望远镜探测室女座时,意外地发现了它发射来的射电波,经分析表明,射电波来自一个有特殊条状结构的椭圆星系M87,M87还是个强X射线源,而且在星系核心内部和外部均发现了激烈活动的证据,这使它成为现代天文学家极为重视的研究对象。

巨蟹座虽然亮星不多,但它西边的两个星座双子座和小犬座却有亮星,双子座我们在冬夜星空再作介绍。星图上小犬座只画有两颗亮星,其中很亮的一颗α星(中文名南河三)和大犬座中的天狼星(大犬α)、猎户座中参宿四(猎户α)成一个巨大的等边三角形。南河三距离11.4光年,它是距离我们第四近的星,所以看起来很亮,是0.38等,它的实际亮度是太阳的6倍。南河三是一著名的双星,伴星为13等。小犬座还有一个双星也很值得一看,在小犬座β星南边的小犬座η星,这个双星主星为5.3等,伴星为11.3等,常被用来检验望远镜的光力。

小犬座的西南方是麒麟座,它恰好在银河中央,周围又都是很明显的星座,其西边是猎户座,东边是小犬座,靠南是大犬座,北边则是双子座,而麒麟星座中没有比4等星还亮的星,所以是个非常不显眼的星座。麒麟座中几颗暗淡的星排列成一个倒写的M字,它虽然没有亮星,但却有几颗值得一看的重要天体。麒麟座ε星是一双星,两个子星一为淡黄、4.5等,一为淡蓝、6.5等,角距为13″.2,用低倍率望远镜看去很是美丽动人。麒麟座β星的两子星亮度相近(4.6等、4.7等),较亮的子星也是双星(5.2等、5.6等),β星是一漂亮的三合星。在麒麟座ε星北边附近的麒麟座T星是一造父型变星。这类变星因星体作周期性膨胀收缩而引起亮度作周期变化,是脉动变星的一种。麒麟座T星亮度在27天的时间内在5.8等至6.8等之间变动一周。麒麟座中M50(因其在法国天文学家梅西耶编制的星团星云表中排为第50号,故简称M50)是一星等为6.3等的疏散星团,视角直径为16′,它大致在麒麟座α和γ星之间但偏向α。另一个NGC2244(它在星团星云新表中排号为第2244号)是一肉眼刚能看到的疏散星团,在麒麟座ε星东边的麒麟座12号星附近。

麒麟座向南顺着银河是一巨大的星座群,以前把它们当作一个星座,叫作南船座。现在将它分为四个星座:船尾、罗盘、船帆、船底座。对于我国北方的高纬度地区,船底座经常在地平线下,很难看到它。船底座中有颗全天第二亮星——老人星,星等为—0.72等。生活在北纬高于37度的地方的观测者永远见不到它的光辉。

船尾座的亮星排列成一个不规则的多边形,船尾α、k、N、h2、γ等都是双星。其中α两子星星等为3.3等、8.5等,角距22″.4,两星绕转轨道周期极长,是一相对固定的双星。这个星座中的M93是一个6等的疏散星团,用望远镜观测,它美丽而明亮。M47疏散垦团星等为5.2等,肉眼刚能看见。M46疏散星团是由一些暗星组成,直径约30′。它的北边是一行星状星云NGC2348。

罗盘座是个小星座,在星图上只画出三颗星。船帆座亮星却不少,排列成一个扁的不规则多边形,横亘在南天。其中船帆座γ星是个著名的双星,两子星都很亮,一为2.2等,一为4.8等,角距离为41″。

船帆座北边的唧筒座,也是个小星座。其中最亮的α星也只有4.4等,它是个双星(5.6等、5.7等),两星角距离为11″。

再往北是蜿蜒曲折的长蛇座,它东西延伸可达100多度。长蛇的头部在巨蟹座下方,尾部伸到室女座下方。长蛇座尾部的R星是一颗藁型长周期变星,最亮时为4等星,最暗时为10等星,变光周期为386天。

长蛇背部自东向西依次为乌鸦、巨爵、六分仪三个小星座。六分仪座就在狮子座反问号的下方,四颗不亮的暗星组成一个不规则的四边形。其中最亮的α星也仅有4等,其他的就更暗了。六分仪座γ星是一双星,两子星(5.8等、6.1等)角距小于1″、一般很难看出。

巨爵座中的星排列的形状很像古代盛酒的器皿,因此而得名。其中γ星是一双星,主星为4.5等,伴星为9.5等,角距为5″.2。

乌鸦座在室女座角宿一的西南,在巨爵座以东。其中四颗3等星组成一个四边形,很为显著。乌鸦座δ星是一双星(3.1等、8.4等),两子星角距为24″.2,其主星颜色淡黄。四边形中间有一变星乌鸦座R星,是长周期变星。附近还有一个行星状星云NGC4361。

对于我国南方如海南岛(19°)的观测者,在南天地平线附近可以看到著名的南十字星座,其中的亮星组成的十字形十分醒目。南十字座α星是一对亮的双星,两子星一为1.6等,一为2.1等,两星相距4″.7,非常易见。

再让我们把眼光投向北天。在狮子座北面是小狮座,它所占的天区不大,几颗不很亮的星排列成一个小菱形。小狮座的西边是不明显的天猫座,有8颗星排列成弯曲的长线。小狮座以东可以看到猎犬座,猎犬座中的亮星α中文名叫常陈一,它是一个双星,主星2.9等,伴星5.4等,角距为19″.7。常陈一最特殊的特征是具有很强并且变化的磁场,磁场强度从+0.162特变到-0.142特。它还有光亮和光谱的变化,光变周期为5.469天,光变幅为0.1等。其光谱有非常强的铬和铕的谱线,谱线强度有规律地变化着。猎犬座中M3是一个美丽而明亮的球状星团,亮度6.4等。M51是一著名的漩涡星系,8等,最近大熊座η星。M94也是漩涡星系,7.9等,核心明亮清楚。

猎犬座南边是后发座,三颗4等星组成一个直角三角形。在这个星座里有一个星系团,可能包含约10000多个星系,其分布呈球状对称,中心区域包含1000多个星系,距离大约为4.5亿光年,这个星系团有射电辐射和X射线辐射。后发座M53是一球状星团,7.6等,不大但很美丽。M64是一漩涡星系,6.6等,虽然明亮,但需用口径20厘米以上的天文望远镜才能观测出它的结构。后发座24是一美丽双星,一呈淡黄,一呈淡蓝,星等分别为5.2等和6.7等,两星相距20″.3。

大熊座附近是曲折的天龙座。从大熊座的指极星附近开始,在大熊座和北极星之间围绕北天极形成一个半圆形,然后向相反的方向弯曲,直到由五颗星组成的五边形“龙头”。天龙座双星很多,天龙座η、20、26、j、40/41、ε、∑2573等都是双星。其中天龙η的主星亮度为2.9等,伴星8.8等,角距6″.1,在口径7.5厘米的望远镜中极易观测到。

地球在运动,它载着我们奔向夏天,星空也悄然发生变化,春夜将向我们告别,夏夜,星空舞台上将更加引人入胜。

夏季星空

夏夜星空,银河犹如一条缥缈的轻纱横贯天穹,牛郎、织女隔河相望,脉脉含情。“斗柄南指,天下皆夏”。晚上20时左右看北斗七星,它的斗柄已朝向南方,预示时序已届夏季。在初夏的星空里,西方还残留着春季夜晚出现的星座,如后发、室女、乌鸦座等等。当我们顺着北斗七星的斗柄弯曲的方向延伸,就会看到一颗亮星,它就是牧夫座α星(中名大角星),距离我们37光年。要是把它放在太阳的距离,要比太阳亮86倍。大角星的表面温度为5000K,比太阳表面温度(6000K)要低1000K,所以它发出橙色的光辉。我国传统的星空划分方法是把天空分成三垣、四像、二十八宿等大小不同的区域,大角星被看作是四像之一的东方苍龙的一只角,这就是“大角”一词的由来。苍龙的另一只角是室女座中的角宿一。牧夫座的几颗2、3等较亮星排列成一个五边形,大角星附近的ε和ζ都是双星。用口径5厘米的望远镜可以看到牧夫座ε双星(其主星亮度为2.7等,伴星为5.1等)各为淡黄、淡蓝的两颗星在视场内闪烁发光。牧夫座ζ星两子星亮度相等,均为4.6等,互相绕转一周要130年。

牧夫座东边是北冕座,其中主要的七颗星排列成一个半圆形,名副其实的王冠的形象。天空中有两顶“王冠”,另一个在南半天球上,叫南冕座。北冕座中名叫贯索,北冕座α,中名贯索一。在北冕座中有一颗变星叫北冕座R,它是一种很特殊的变星(北冕座R型变星)的代表,这类变星在很长时间间隔内亮度一直处于极大状态,但有时亮度会突然下降。北冕座R星已有100余年的观测历史,它处于5.8等的亮度极大状态长达10年之久,但在一个月中亮度突然下降到14.8等。北冕座ε星附近的北冕座T星,是一颗再发新星,属于爆发变星中的一种类型。在星空中原来肉眼看不到的暗星的亮度在几小时至几天突然剧增,然后亮度又缓慢下降,亮度变幅平均达到11等,即亮度增强几万倍的变星叫作新星。有的新星几十年后亮度再次剧增,叫作再发新星。1866年人们曾经看到北冕座T星的亮度爆发,1946年它再次从10.8等的星突然增亮为一颗2等的明星,使北冕座其他恒星黯然失色。北冕座η、ζ、σ都是双星。

再向东看去是武仙座,这个星座里没有很亮的星,而且排列不出显著的图形,所以不容易辨认,武仙座介于天琴座和北冕座之间,而天琴座有明亮的织女星,其附近的星星组成一小菱形,较易辨认。认出北冕和天琴座,就不难找到武仙座。武仙座南端的亮星武仙座α星(中名叫帝座)是一个双星。一个子星发淡红色,另一子星发淡绿色。它的亮度很不规则地变化于3.1等和3.9等之间,它又是一个不规则变星。武仙座ζ、δ、μ也都是双星。武仙座中有个著名的球状星团M13,由几十万颗星聚集在一起的呈球状分布的星团叫球状星团,M13的亮度为5.7等,眼力好的人在无月的晴夜勉强可以看见,它在武仙座ζ星和η星之间,另一个球状星团M92,在织女星西边,天龙的“头”的下边,也是一个大而美丽的球状星团,它的直径8′,亮度6.l等,比M13略小而暗。

天琴座α星(中名织女星)是全天最亮的第四颗亮星,第一颗是天狼星(大犬痤α),在冬夜容易看见;第二颗是老人星(船底座α),出现在冬夜星空里:第三颗是南门二(半人马座α),出现在夏夜星空中。织女星和其近旁两个小星ε、ζ组成一个等边三角形,靠南的天琴座ζ星又和民β、γ、δ组成一个菱形。靠北的天琴座ε星,视力特别好的人能够用肉眼看出它是两颗星,这是一个著名的肉眼可见双星,实际上每一个星又都是双星,它是个双双星,ε1是由5.1等、6.0等相距2″.8的两星组成,ε2的两子星亮度为5.l等和5.4等,角距离2″.3。天琴座ζ、η也都是极容易看出的双星。天琴座β星(中名渐台二)是天琴座β型变星的代表,它的亮度变化于3.4等和4.1等之间,变光周期为12.9天。它的变化原因是几何原因造成的,又称几何变星。它实际是双星,每个子星不是球形而是椭球形,随着两子星互相作轨道运动,它们朝向观测者的表面积发生变化,因而造成光度变化。这种双星又称椭球双星,是几何变星的一种。在渐台二附近有一著名的行星状星云M57,亮度为9等,大小为80″×60″。这个星云呈现为一亮球,又叫作环状星云。在星云核心有一个15等的高温核星,该星肉眼不易看到。星云的稀薄气体受到高温核垦紫外光的照射,受激发而发光。天琴座中的M56是一小球状星团,8.2等、它位于菱形对角线的延长线上,隔着菱形和织女星相对。天琴座R星是一亮度变化于4.0 ~5.0等的半规则变星,位于菱形北方。

隔着银河与天琴座遥遥相对的是天鹰座,天鹰座最亮星α(中名河鼓二)和两边两颗星排在一条直线上,很为明显。河鼓二又叫牛郎星,牛郎、织女的神话家喻户晓,两边的两颗星据说是神话传说中牛郎和织女的两个孩子。天鹰座α星距离我们16光年,视星等为0.9等,它和织女星的光谱型都是A型,表面温度10000K。恒星的颜色决定于表面温度,表面温度低,如3000~4000K的颜色发红;温度增高到4000~5000K,星的颜色为橙色,如大角星;温度增高到10000K,恒星颜色就是白色的了。天鹰座中有颗有名的变星,它就是天鹰座η星,它在牛郎星正南距离大约7、8度处。天鹰座η是一颗造父型变星,它的亮度变化于3.5等和4.3等之间,变光周期为7.18天。天鹰座π在牛郎星附近,它是两子星分别为6.2等和6.8等的目视双星,用口径7.5厘米的望远镜可以看出,它们相距1″.4,人们常利用它们来检验望远镜的分辨能力。

夏夜,当我们的视线向北边天空看去,小熊座里七颗星排成一个“小北斗”,其中斗勺端部相当于北斗七星的指极星的那两颗(β、γ)比较明亮。小熊座最亮的α星(中名常陈一)是一颗光学双星,主星亮度2.0等,伴星为9.0等。小熊座α正在北天极附近,因此获得“北极星”的桂冠。由于地轴的进动,地轴的指向在天空中画一圆圈。目前,北天极位于小熊座α星附近,4000年前最近北天极的星是天龙座α,1.2万年后织女星将登上“北极星”的宝座。

让我们再向南天看去,在北冕座和武仙座的南方是巨大的巨蛇座和蛇夫座,这两个星座占据了很大的天区,其中较亮的星联结起来真像是一个捕蛇人手持一条巨蟒。蛇头三角形在北冕座的下方(南方),蛇尾的蛇夫座的东边。在巨蛇座蛇头星区的M5是一漂亮的球状星团,直径15′,由11~15等的星组成,累积星等为6.2等。蛇夫座里M12、M10、M62、M19、M9、M14都是球状星团,星等均小于6等,须用望远镜方能看到它们。

蛇夫座的南边是三个黄道星座,它们是天秤、天蝎和人马座。天秤座亮星不多,我国把这一星区叫作氐宿,天秤座α星中名氏宿一,它几乎就在黄道上,利用它和黄道上的其他亮星如狮子座α、巨蟹座δ、双子座δ、天蝎座β等可以指示出黄道在众星中的位置。天秤座β星中名氐宿四,它是惟一的用肉眼看来带微绿色光的星,用望远镜可以看出它是双星。

天蝎座是黄道星座中最美丽的星座,其中的亮星弯曲排列很像一只蝎子,它里面最亮的那颗红星是天蝎座α,中名心宿二,又叫大火。这颗星在古代声名显赫,为了观测它来定季节,还专门设立了一个官职叫火正。诗经中说“七月流火,九月授衣”,火即指天蝎座α。它是最大的恒星之一,直径为太阳直径的330倍,离我们270光年,实际亮度为太阳的1800倍。用天文望远镜观测,可以看出它是双星,在视场中一红一绿很是美丽。心宿二和附近的两颗星(天蝎座σ、天蝎座τ)合起来叫作心宿,心宿右上方的几颗星叫作房宿,心宿左下方的一串星叫作尾宿。虽然天蝎座是个很大的星座,但只有一小部分在黄道,而蛇夫座虽然不是黄道星座,但是黄道在蛇夫座里的部分比天蝎座里的部分还大。天蝎座的身躯和尾部位于银河中,这里正是银河系中心方向。天蝎座恒星很多而且非常明亮,星团也特别多。靠近心宿二的M4,是一球状星团,亮度7.1等。M80介于心宿二和天蝎座β之间,是一亮度为6.8等的明亮而密集的球状星团。M6是-5.3等的疏散星团,像一只“展开翅膀的蝴蝶”。M7是亮度为4等的疏散星团,肉眼可见,在低倍率的目镜中最好看。这两个星团在天蝎座尾部的上方。天蝎座第二亮星天蝎β是一个双星,主星亮度为2.9等,伴星为5.1等,角距13″.7,有趣的是主星还有一暗伴星,亮度为9.7等,角距只有0″.8。此外,天蝎座ξ(在天蝎头部以北)也是双星。

天蝎座东边的黄道星座是人马座,其中四颗亮星所构成的形状很像北斗七星的“斗”,所以也叫“南斗”,另外六颗星组成一个弓形,叫“人马座弓形”。人马座是黄道星座中最靠南的一个星座,黄道上最靠南的一点叫冬至点,就在人马座里,每年12月22日太阳经过这一点。人马座中的银河最为明亮,有几个大星云就在人马座里。M20(NGC6514)亮度为9等,用良好的大口径望远镜可以看出它好像是由三片发光的气体云组成,所以叫三叶星云。三叶星云几乎在黄道上,距离人马座弓形顶上的人马座μ星西南不远。M20、M23与人马座μ组成一个等边三角形,M23位于人马座μ的西北角,是一个漂亮的疏散星团。在三角形中的M21也是一个疏散星团,亮度为6.5等,用低倍率望远镜观测,它和M20出现在同一视场内。还有M25、M22、M54、M55、M75等等,M25是一较稀疏的疏散星团,6.5等,位于人马座μ星东侧7、8度处;M22为5.9等的大而亮的球状星团,直径约15′,包含若干红星,在南斗的人马座j星北边3、4度处;M54是一小而亮的球状星团,7.3等,在南斗的人马ζ星西南附近;M55也是一球状星团,7.6等,它比大多数球状星团的密集程度要差一些,容易分辨其中的恒星,在M54的东边13度左右;M75是小而密集的球状星团,亮度为8等,在南斗东北侧,距离大约15度。

在人马座北部是盾牌座,这是个小星座,没有什么亮星。盾牌座中有一个巨大的扇形星团Mll,亮度为6.3等,在良好的情况下眼力好的人刚刚能看到。盾牌座R是一变星,亮度在5.7等至8.6等之间变化,周期大约144天,是一种半规则变星,这种变星以金牛座RV星为典型,故叫作金牛座RV型变星。

人马座的南部是南冕座,其形状与北冕座相似,但没有亮星,不像北冕座那样引人注目。

再往南是望远镜座,它也没有什么亮星。在它的西南是天坛座,天坛座里的星排列成一个不规则多边形,天坛座R星是一颗大陵型变星,亮度最亮时为5.6等,最暗时为6.9等,变光周期为4.4天。大陵型变星的典型星是英仙座β星。

再往西是矩尺座,这是个小星座,亮星也很少,较亮的星联成一个四边形。在它西边的豺狼座中3等、4等星很多,豺狼座π、κ、 μ、η都是双星。(www.xing528.com)

豺狼座的西边是半人马座,这个星座的联线被想像为半人半马的动物。半人马座α星″(中名南门二)是最近的恒星,距离我们4.3光年,是人类最早测定出其距离的三颗恒星之一(另外两颗是织女星和天鹅座61号星)。南门二是全天最亮的第三颗亮星,用低倍率的望远镜就可以看出它是光彩夺目的双星,实际上它是由三颗星组成,两颗特别明亮,第三颗星等为11等,离两颗亮星约2°,是离我们最近的恒星,又叫比邻星,距离4.2光年。比邻星是一颗鲸鱼座UV型星的耀星,也是一种爆发变星。耀星每分钟增加3星等以上,而亮度下降较缓慢,经过几十分钟才回复到正常状态,在太阳附近已发现约100颗左右,它们距离都不超过70光年。近些年,人们测量到来自南门二双星的X射线,南门二又是X射线源。半人马座β,中名马腹一,也是一个目视双星,主星0.7等,伴星3.9等,两子星相距1″,主星又是一分光双星,实际上它是个三合星。半人马座γ也是一个双星,两子星亮度相近,一为3.l等,一为3.2等,轨道周期为80年。半人马座有个直径为半度的肉眼可见的球状星团,叫半人马座ω星团,其中12~15等的星成千上万。

美丽的仲夏之夜,月光如水,湛蓝的天穹,繁星闪烁,仿佛置身于美妙的仙境。

秋季星空

当你读完夏夜的星空,秋风已微抚你的双眼,告诉你金秋时节已到了。秋季夜晚20时左右的星空中,大熊座已沉降到地平线附近,这时和大熊座隔着北极星遥相对应的仙后座高高地升在北方天空。仙后座是一个很显著的星座,有五颗亮星排列成一个W字形。把仙后座中的α星和κ星的联线延长约5倍远,就可以找到北极星。仙后座γ是一双星,主星2等,伴星11等,角距为2″.1。仙后座τ是个三合星,三颗星的星等为4.7等、7.0等和7.l等,在10厘米口径的望远镜中很是美丽。仙后座YZ在北极星和仙后座α星中间,这是个光学双星,主星是个大陵型变星,亮度在5.6等和6等之间变化,变光周期4.5天,伴星亮度9.7等,两星距离36″.1。仙后座中的M52、M103都是疏散星团,前者星等为7.3等,后者7.4等,是不规则的不太显著的疏散星团。

仙后座西侧是仙王座、其中五颗3等和4等比较亮的星组成一个尖塔形,靠近尖塔形基底东边的星附近有一颗著名的变星,它就是仙王座δ星,中名选父一。1784年英国业余天文学家古德利克发现它的亮度有变化,在5.366天的周期里它的视星等在3.6等和4.3等之间变化。1914年美国天文学家沙普利说明了这颗星亮度变化的原因是该星在膨胀、收缩的脉动作用。

1908年美国女天文学家勒维特研究了25颗有不同变光周期的造父变星,发现这些变星变光周期越长,亮度越大。这种光度与周期的对数成正比的关系叫周光关系。利用这一关系可以由变光周期求出变星的光度,进一步求出星的距离,因此造父变星获得了“量天尺”的美誉。仙王座尖塔形基底以南的仙王座μ星,肉眼看来是一颗很红的星,它的亮度很不规则地变化在4.0等和4.8等之间。仙王座β星是一双星,主星3.3等,伴星8.0等,角距13″.7,而主星又是一颗分光双星。分光双星的两子星角距离很小,但在互相绕转运动时,两子星有时朝向观测者运动,有时又远离观测者运动,因而它们的光谱谱线就会周期性的位移,这种双星叫分光双星。此外,仙王座κ、ξ、π、ο等也都是双星。

秋季星空中最醒目的是飞马座,四颗亮星组成一个巨大的四边形,叫“飞马座四边形”。不过四边形东北角的那颗星实际上属于仙女座,它是仙女座α星,中名叫壁宿二。看起来在四边形里星星很少,其实其中比6等星亮的星有十几颗,眼力好的人可以看到其中一些,因此飞马座四边形可用来测验人的视力的好坏。飞马座四边形东面一边向南延长1倍所达到的地方,差不多就是春分点的位置。春分点是黄道上的一点,太阳大约在3月21日在这一点穿过天赤道。飞马座四边形西北角那颗亮星是飞马β,它是一颗半规则变星,大约在35天里亮度在2.1等至3.0等之间变化。

飞马座四边形酉边缘各有一串星向西伸展,靠北的一支朝向天鹅座。天鹅座的亮星排列成一个大十字形,因此,天鹅座也常叫作北十字。其中十字竖划顶上的亮星天鹅座α(中名天津四),距离我们800光年,亮度为1.2等,它和天琴座中的织女星以及天鹰座中的牛郎星成一个大直角三角形。十字竖划下端的天鹅座β(中名辇道增七)是一美丽的双星,一为黄色,一为浅绿,两子星亮度分别为3.2等和5.4等,角距为34″.6,十字横划中的天鹅δ是一周期为321年的双星,两子星各为3.2等和6.5等,角距2.1。位于十字竖划和横划交点处的天鹅座γ也是一双星(2.3等、9.6等)、角距141″.7,是一光学双星。天鹅座j、τ、μ都是双星。天鹅座中还有一颗著名的双星值得专门记述一笔,那就是天鹅座61星,它在天鹅座τ附近,两子星一为5.5等,一为6.3等,相距27″,它是人类最先测出其周年视差的恒星之一。1838年德国天文学家贝塞耳宣布天鹅座61星周年视差为0″.37,为哥白尼地动学说的胜利填上了句号。十字竖划中的天鹅座X星是颗长周期变星,最亮星等为3.3等,407天后降到14.2等。天鹅座中M39在天津四的东北方向上,是个大疏散星团,5.2等,值得一看。

天鹅座之南是狐狸、天箭、海豚、小马四个小星座。狐狸座里只有一颗4等星算是较亮的,其余的星都很暗。狐狸座中有一个美丽的行星状星云,从望远镜中看去呈现哑铃状,又称哑铃状星云,亮度为7.6等。狐狸座东边的天箭座是最小星座之一,四颗4等星排列好像一支箭矢。天箭座中的M71是个球状星团,视角直径6′,亮度7.9等,距离为8000光年。

海豚座中几颗4等星构成小菱形,容易辨认。海豚座U星在菱形的上方,是颗不规则变星,亮度在5.6等和7.5等之间变化。

小马座也是个很小的星座,四颗暗星排成一个小四边形,较亮的是小马座α星。小马座δ星为一双星,是轨道周期最短的双星,周期只有5.7年,星等为4.6等。小马座ε是一个三合星。

飞马座四边形东北角那颗星,实际是仙女座中最亮星——仙子座α星,从它向东北方向延伸是仙女星座,仙女座中最著名的天体是仙女座星系,它在法国天文学家梅西耶于1781年编制的星团星云表中排列第31号,因此又称它为M31星系,它是人们最早证认出在银河系之外的恒星系统——河外星系。1924年美国天文学家哈勃测出其距离为80万光年(现在测定值为230万光年),最后结束了历史上百余年来关于M31星云是河外的星系还是银河系内的气体星云的争论。从仙女座β星起恒星分成两支,从β到μ再延伸是仙女座ν星,M31就在它的附近。M31是一大漩涡星系,星等4.8等,肉眼看去是个模糊的云雾状斑点。在它附近还有一个星系M32,这是一个椭圆星系,星等8.7等,它是M31的伴星系。河外星系集聚成群,分别构成双重星系、多重星系、星系群、星系团。M31、M32、我们的银河系以及大约40个星系就组成一个星系群,叫作本星系群。

仙女座东南是三角座,它也是个小星座,三颗3等星组成一个小三角形。三角座中M33是一个漩涡星系,也是本星系群的成员,它的视星等为6.7等,距离235万光年,在睛朗的夜晚用小倍率望远镜就可看得很清楚。蝎虎座在天鹅座和仙女座之间。蝎虎座范围不大,其中没有亮星,也没有什么著名的有趣天体,所以不大引人注意。

在秋夜星空中的三个黄道星座为摩羯座、宝瓶座和双鱼座。摩羯又名海山羊,在希腊神话中是一种羊头鱼尾的动物。

摩羯座中若干3、4等的星排列成一个扇形,最西边的亮星摩羯座α(中名牛宿二)是个肉眼刚能看出的双星,角距6′.16″,主星3.7等,伴星4.5等,它们又各为双星。α1是一光学双星(4.5等、9.0等),角距45″.5;α2是一物理双星(3.7等、10.6等),角距7″.1,而α2的较暗子星又是相距很近(1″.2)的双星(11.2等和11.5等)。

摩羯座扇形的东侧有一球状星团M30,8.4等。摩羯座正南方是显微镜座,有六颗5等星,排成一个多边形。再往南为印第安座,我国南方地区可以看到它在南方地平线之上。星座中最北的亮星是印第安座α,它是颗3等星。

摩羯座东边的黄道星座是宝瓶座,这是个很不规则的星座,不容易描写它的形状。宝瓶座λ星和宝瓶座j差不多就在黄道上,宝瓶座α、ζ和η差不多在天赤道上,这些星对于在星空中辨别赤道和黄道是很有用的。宝瓶座ζ是一角距2″.0的双星(4.4等和4.6等)。

宝瓶座的南边是南鱼座,其中亮星排成一个扁长的不规则矩形。南鱼座α星中名叫北落师门,是南部星空中很醒目的1等星,距离23光年。南鱼座β、γ都是双星,前者是光学双星(4.4等、7.9等),角距30″.4;后者是物理双星(4.5等、8.1等),相距为4″.3。

再往南是天鹤座,其中较亮的星排成一个斜十字形,像是一只仙鹤在南天展翅飞翔,天鹤θ是一双星(4.5等、7.0等)。

宝瓶座之东的黄道星座是双鱼座,它也是个暗的星座。双鱼座的星排列成一个斜V字,V字的一头在飞马座的南边,一串星排成一个不规则多边形,叫“双鱼环”,另一端在仙女座的南边。2000年前春分点在白羊座中,由于地轴运动,春分点逐年西退50″,现在春分点已移到双鱼环的双鱼λ星的东边附近。双鱼座中双星不少,但都比较暗,其中较亮的有双鱼α、ζ、j星。双鱼α的两子星的亮度一为4.3等,一为5.2等,角距2″.l;双鱼ζ的两子星亮度各为5.6等和6.5等,相距23″.6;双鱼j(5·5等、5·8等)两子星相距30″,用望远镜容易看清。

双鱼座南边的鲸鱼座是个大星座,东西横跨50度。鲸鱼座α(中名天困一)在东边,它和附近的星组成一个四边形。鲸鱼β(中名土司空)附近的星都很暗,惟独它显得明亮。根据这两颗星我们可以大致分辨出鲸鱼座的范围。有两类变星的典型星都在鲸鱼座中。鲸鱼座ο星中名藁增二,西方人把它叫作“怪物”或“善变”。它的亮度变化是很惊人的,它的亮度从1.7等变到10.l等,变光周期为331.6天,最大和最小亮度及变光周期也常改变,当它最亮时肉眼可以看见。藁增二不仅似亮度变化著名,它的体积之大也很出名,它的体积可容得下3千万个太阳。现在知道,它的附近有个10等的伴星围绕它运转。鲸鱼座ο星还是一个双星。其亮度变化和它的亮度变化相类似的变星,统一叫作鲸鱼座ο型变星,中名藁型变星,也叫长周期变星。鲸鱼座UV星是另一种类型的变星,1948年发现它在3分钟内亮度增加了12倍,这是一种很特殊的现象。以后又陆续发现了许多这类亮度突然变化的星。1959年国际天文界正式给这类变星命名为耀星。鲸鱼座UV星距离为8.8光年。

玉夫座位于鲸鱼座β星以南,再往南是凤凰座。玉夫座没有亮星,很不容易辨认。

凤凰座几颗亮星排列很不规则,凤凰座α是颗2等星,β、γ是3等星,这三颗星排列成一个扁三角形,根据它可以判认出凤凰座的位置。凤凰座β是一双星,两子星很近(1″.6),亮度均为4.1等。凤凰座ζ是一食变星,亮度变化周期为1.67天,最亮时3.6等,最暗时4.1等。食变星其实也是双星,只因它的轨道平面和观测者视线方向一致,因为当双星作轨道运动时因互相掩食而发生光度变化。

冬季星空

恬静的冬夜,争相辉映的繁星镶嵌在深远无边的天幕上,吸引着成千上万不惧严寒的星空爱好者们凝神仰望。许多著名的亮星都出现在冬季的星空里。抬头向北望去,仙后座偏向西北方,它的南边是英仙座。英仙座中的星排列成一个反写的人字,人字的一捺中有颗著名的变星,它就是英仙座β星(中名大陵五),它是最早被发现的食变星(食双星),又有300多年的研究史。英仙座β星的主星是B型星,质量是太阳质量的3.7倍,半径为太阳半径的3倍;伴星是G型星,质量为太阳质量的0.8倍,但半径比主星稍大,是太阳半径的3.4倍,两子星角距离为1′22″。双星的轨道面和视线方向一致,从观测者看来,当伴星掩食主星时,英仙β的亮度就下降到3.4等,当掩食过后,星光又恢复到2.2等;当主星掩食伴星,亮度减弱0.06等。从亮度极小到下一次极小的时间为2.867天。以英仙β为典型的食双星叫作大陵型食双星或大陵型食变星。1908年发现英仙β星还有第三颗恒星存在,所以英仙β实际是三合星。第三颗星光谱型为A型,质量为太阳质量的1.7倍,半径为1.5倍。英仙β距离我们104光年。1975年,探测到英仙β发射X射线,辐射功率为1024瓦。英仙座η星位于人字一撇的顶上,它也是双星,在望远镜视场里一子星发淡黄色(3.9等),另一发淡蓝色(8.6等),两子星相距28″.4。英仙座ε位于人字一撇的另一端,又是一个双星(2.9等、9.4等,12″.9)。英仙座ξ也是双星。英仙座ρ是一半规则变星,亮度变化于3.3等和4.2等之间,变光周期也在变化(33~55天)。英仙座里的M34是疏散星团,亮度为5.5等,肉眼刚能看到。英仙座人字顶端西北有两个美丽的疏散星团(英仙h、英仙X),视直径各为45′,肉眼也能看到。

英仙座的东侧是御夫座,其亮星组成一个巨大的五边形,其中御夫座α(中名五车二)是北天著名的亮星,视星等为0.2等,距离52光年。五车二的外文名称的意思是“牝羊”,在它附近的三颗暗星是它的三个“小羊羔”。离五车二最近的是御夫座ε星(中名柱六),它是一食变星,亮度变化于3.1等和3.8等之间,周期为9900天。“小羊羔”中离五车二最远的御夫座ζ,也是一个食变星,亮度变化于4.9等和5.5等之间,变光周期为972天。“小羊羔”南边的御夫座ω是一双星(5.0等、8.0等),角距离为5″.8。五边形东边的顶点上的御夫θ也是一个双星(2.7等、7.5等、3″.0)。御夫座中还有三个疏散星团,M36星等为6.3等,是一美丽而规则的疏散星团,角直径17′,距离4100光年;疏散星团M37视星等为6.2等,角直径25′,比M36更为美丽,靠近星团中心的亮星为淡红色,距离为3900光年;疏散星团M38的星等为7.4等,角直径为18′,距离为3900光年,外形像坩锅,星数很多。

御夫座和英仙座的北边是鹿豹座,其中四颗较亮的星排成一线。在周围明亮的星座衬托下,很不明显。

冬夜星空中的黄道星座为白羊、金牛、双子。白羊座亮星不多,不很明显,几颗较亮的星连成一个折线。其中白羊座ε是一双星(5.2等、5.5等,1″.5)。

金牛座的星排列像个横躺着的叉子,叉子的一支伸展到御夫座五边形。五边形南面顶点那颗星中名叫“五车五”实际上它是金牛座的第二颗亮星金牛β。金牛座中著名的天体很多、金牛座α(中名毕宿五)是一颗标准的1等星,属K型星,表面温度约4000K,所以颜色发红。它是一双星,主星1.0等,伴星11等,两星角距离31″.4,还在不断增大,它距离我们约65光年,半径比太阳半径大47倍,体积要比太阳体积大10万倍以上。位于金牛座叉柄中间的金牛λ是一颗大陵型变星,光变幅度为3.3~4.2等,光变周期为3.95天。从金牛λ向北,可以看到一团密集的小星,它就是著名的M45疏散星团,它是北天中最为明显的疏散星团,因其在二十八宿中的昴宿中,所以我国叫它为昴星团,国外称它为七姊妹星团,肉眼可以看出其中的六颗亮星,实际上属于这个疏散星团的成员星有几百颗。在古代无论中外都很注意昴星团,根据它在黎明和黄昏时在天空中的位置来判定季节。用望远镜观测可以看到昴星团中有一个气体星云(NGC1435)。金牛座叉子的另一支的端点金牛座ζ附近还有一著名气体星云M1,它是一个行星状星云,因其外形像螃蟹,又叫蟹状星云。蟹状星云是1054年超新星爆发后形成的,距离我们6300光年,角直径420″×288″(实际大小为8.8光年×12.8光年)。这个星云既发射可见光,又发射无线电波,还发射X射线。它又是一个红外辐射源和γ射线源。蟹状星云中心有一颗星,现已查明它是一颗脉冲星,既是一个射电脉冲星,又是一个光学脉冲星。

双子座的星排列成一个矩形,亮星双子座α星(中名北河二)、双子座β星(中名北河三)相距不远,亮度几乎相等,可根据它们来找双子座。北河二是一双星,两子星(2.0等、2.9等)的角距离日益靠近。现在用小口径望远镜观测,已不容易分辨出来。用光谱分析的方法知道,北河二的每个子星又都是分光双星,所以北河二是一四合星。双子座η是双星,又是半规则变星。双子座μ、λ、σ、κ也都是双星。双子ζ是一造父型变星。这些星都在4等以上,比较明亮。M35在双子座矩形西北角双子座η星附近,是一个5.3等的疏散星团,肉眼能见,十分美丽。

冬夜星空中最为引人注目的是猎户座,其中的四颗亮星排列成四边形,四边形中央整齐地排列着三颗星,即民间所说的“三星”。在三星下方有三颗差不多连在一起的星,中间的那颗看起来模糊不清,它就是著名的猎户座大星云M42,用低倍率望远镜看去,它是一片浅绿色不规则的扇形气体云。猎户座中最亮星是猎户β(中名参宿七),它位于四边形的右下角,是颗零等星,距离我们850光年,如果它离我们和太阳一样远的话,要比太阳亮6万多倍,其表面温度1.2万K,发蓝白色光。猎户座β又是一双星,伴星为7等星,两子星相距9″.2。常观测它来检验5厘米口径望远镜的性能。猎户座左上角的另一零等星是猎户α(中名参宿四),它是一颗红星,表面温度3500K,距离我们约600光年。它是一个红色巨星,其半径是太阳半径的900倍,在它体内可放下7亿个太阳!参宿四的质量是太阳质量的15倍,因此它的物质密度异常小,是太阳密度(1410千克/米3)的2亿分之一。猎户α是一半规则变星,在2000多天的时间内,它的亮度由0.2等缓慢降到1等。唐诗中说“人生不相见,动如参与商”,参即指参宿四,商指天蝎座α、中名心宿二。这两颗星差不多相差180°,不能在夜空中同时出现。猎户座中许多亮星是和猎户β一样的双星,如猎户座ζ、η、δ、λ,猎户座θ和σ则是三合星。

沿猎户座三星(δ、ε、ζ)伸向东南是大犬座。大犬座α星(中名天狼星)是全天空中最亮的恒星,视星等为-1.6等,距离我们8.7光年,它是一个白色的A型星,表面温度约1万K。早在1844年,德国天文学家贝塞耳注意到天狼星有很小的位移,即在它的自行(恒星在天空中移动的角度)中有微小的波动。贝塞耳指出,这种现象是它围绕一颗看不见的伴星运动引起的。后来,美国天文光学家克拉克于1862年用45厘米望远镜观测到了天狼星的伴星。天狼伴星是一颗白矮星,其质量和太阳差不多,体积却只有地球的一半,因此它的平均密度达3.8×109千克/米3,比水的密度大380万倍。大犬座中除大犬α外,大犬μ、大大ε、大犬ν′也都是双星。大犬座西侧、猎户座南边是天兔座,找到猎户座后,很容易找到这个小星座。它里面的几颗亮星排列成一个不规则的横写的日字形。天兔β、天兔γ都是双星,天兔γ的两子星(3.8等、6.4等)角距离很大,有1′.35″;天兔β(3.0等、11等)双星的角距离却只有2″.6,而且变动很慢。天兔座的M79位于天兔座之南,是一小球状星团,视直径约3′,距离4万3千光年,视星等为8等。

天兔座南边的天鸽座也是个小星座,它里面只有两颗3等星,其余都很暗。

雕具座在天鸽座以西,其中没有亮星,不容易辨认。

绘架座在天鸽座正南方,在它里面也没有亮星。

再往南是时钟座和剑鱼座,它们靠近南方地平线,星座中没有什么亮星。但在剑鱼座东北方向却有一颗很亮的星,它是船底座α(中名老人星),是全天第二亮星,视星等为-0.27等,距离约200光年,表面温度约7500K,是黄白色的F型星,它的半径为太阳半径的46倍,质量是太阳质量的12倍。时钟座西南还有一颗明星,它是波江座α(中名水委一),是全天第十颗亮星,视星等为0.46等,B型星,它的表面温度约25000K,质量约为太阳质量的14倍,半径为10倍。波江座是个大星座,从天赤道向南蜿蜒延伸直到赤纬-60度。其中波江座θ是一美丽双星,两子星(3.4等、4.4等)的角距为8″.5。波江座ε是肉眼可见的第三颗最近的星,距离是10.9光年。

地球在不停地运转,冬天夜空里的星星将渐渐没入西方的地平线。春天又将姗姗而来。千百年来,人们根据星象的变化,利用它们在天空中的位置,测定季节,还可以在陆地或海洋中找到自己的位置。星光不但是人类文化艺术的源泉之一,而且还是人类了解宇宙奥秘的最重要的途径。

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