天文学.w03.星空运转与周日视运动

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1、上回说到：天文学的研究对象，空间和时间的尺度；天文学“远在天边，近在眼前”；现代天文学的全波段观测，和20世纪60年代的四大天文发现。1关于本课程：星空运转与周日视运动；天球和天球坐标系；时间与历法；天文望远镜；太阳、地球、太阳系；恒星的形成和演化；白矮星、中子星和黑洞；银河系；星系和宇宙；地外生命与地外文明。2关于本课程：星空运转与周日视运动!天球和天球坐标系；时间与历法；天文望远镜；太阳、地球、太阳系；恒星的形成和演化；白矮星、中子星和黑洞；银河系；星系和宇宙；地外生命与地外文明。3天文学·第三周星空运转与周日视运动4在这星空中我们看到了什么？除了亮闪闪的星

2、星点点，还是星星点点。亮度星等位置星座5一、天体的亮度和视星等6视星等（apparentmagnitude）星等最早是由古希腊天文学家喜帕恰斯制定的，他把自己编制的星表中的1022颗恒星按照亮度划分为6个等级，即1等星到6等星。1850年，英国天文学家普森(Pogson)通过精确的测量发现1等星要比6等星亮100倍。也就是说，差一个星等，亮度就相差2.512倍。根据这个关系，星等就有了科学的定义。在清澈、晴朗且没有月亮的夜晚，肉眼能够看到最暗大概6.5等，因此北半球整个天空大概能看到3000颗星。喜帕恰斯Hipparchus（约公元前190年－前120年，中国

3、西汉初期）7一等星二等星三等星四等星五等星六等星8星等亮度越亮的星，它的视星等越小。人眼对亮度的感觉与客观亮度的对数成线性关系，能够感知光线在很大范围内的变化星等的测量和计算9曾经的0等星-织女星(Vega)在几十年前，织女星一直被天文学家用来做亮度定标的标准星，其亮度被定义为0等。织女星不是每个季节都能看到。织女星其实是颗变星:亮度有微小的周期性变化。0.03等10视星等是人们从地球上观察星体亮度的度量。由于不同的星与地球的距离不同，所以视星等并不能指示出恒星本身的发光强度。名称星等牛郎星0.77等织女星0.03等天狼星（最亮的恒星）-1.45等比邻星（半人马座

4、α星）11.05等金星（最亮时）-4.6等木星（最亮时）-2.94等太阳-26.7等满月-12.8等11我们所说的视星等一般是指可见光波段(390-750nm)、肉眼看到的亮度。天文学研究不同温度、不同类型的天体，需要对不同波段的亮度进行量化的测量。颜色温度颜色和色指数12颜色和色指数常用的Johnson滤光片系统13色指数(Colorindex)是恒星颜色的一种量度，它定义为恒星的两个不同波长段测得的星等之差（比如U-B,B-V）。由于人眼对黄绿光敏感，而照相底片对蓝光敏感，在照相底片上的蓝色恒星比目视要亮一些，而红色恒星比目视要暗一些。因此兰色星的色指数为负

5、值而红色星的色指数为正值。利用色指数可以定义恒星的色温度。温度不同的恒星，发出的光分布在不同的波段。颜色温度颜色和色指数14不同温度的恒星猎户座β猎户座α15二、星座与四季星空16认识星空可以帮助我们认识恒星位置，增进欣赏浩瀚宇宙之情趣，以及扩充对宇宙的视野。古埃及天狼星在日出之前出现于东方之时(约当时夏至)尼罗河三角洲便开始泛滥，带来肥沃的土壤。北极星是早期航海家导航定位之参考，即身处现代的我们偶尔也会利用其来确认方向。(南半球则用南十字座来帮助寻找正南方。)17星座（constellation）天上绝大多数星，相对之间的位置是不变的，称为恒星。古时候的人们，

6、利用星与星之间的相对位置，来对星进行定位。人们把天空分成几个区域，将一些位置相近的星联系起来，组成星座。将星组成星座基本上是一个随意的过程，并没有严格的标准。因而，不同的文明就会有不同的星座定义。18星座与星名我们祖先早就给天上的亮星起了名：有的根据神话故事，如牛郎星、织女星、天狼星、老人星等；有的依据中国28宿命名，如角宿一，心宿二，娄宿三，参宿四和毕宿五等；有的根据颜色命名，如大火(心宿二)；还有的依据恒星所在的天区命名，如天关星，北河二，北河三，天津四，五车二和南门二等。19二十八宿，又名二十八舍，为日月舍。最初古代人为比较日月五星的运动而选择的二十八个星官

7、，作为观测时的标志宿或舍有“停留”的意思。月亮的恒星周期为27.3天，将月亮的运行轨道分为28个部分，则月亮每个晚上停留一处。通过28个星宿，月亮又回到原来的地方。所以，28宿又称为28舍。东苍龙：角，亢，氐，房，心，尾，箕北玄武：斗，牛，女，虚，危，室，壁西白虎：奎，娄，胃，昴，毕，觜，参南朱雀：井，鬼，柳，星，张，翼，轸辰星（水星），太白（金星），荧惑（火星），岁星（木星），镇星（土星）20西方星座21西方星座西方星座最早始于巴比伦时代（约5000年前），由一群牧羊人创造。公元2世纪（汉朝时期），托勒密在古巴比伦星座的基础上将全天分为四十八个星座，结合神话故事

8、取定了它们