天文学基础知识共20.docx

天文学基础知识1. 星座中星星的命名规则星座中星星的命名规则是这样的：按照每颗星星的亮度，从 明到暗，每 颗星各由一个希腊字母代表当所有二十四个希 腊字母用完后，接着再 用阿拉伯数字表示2. “星等”的概念“星等”是天文学上对星星明暗程度的一种表示方法，记为m天文学上 规定，星的明暗一律用星等来表示，星等数越小，说明星越亮，星等数 每相差 1，星的亮度大约相差 2.5倍我们肉眼能够看到的最暗的星是 6等星（6m星）天空中亮度在6 等以上（即星等数小于6），也就是我们可以看到 的星有 6000 多颗当然，每个晚上我们只能看到其中的一 半， 3000 多颗 满月时月亮的亮度相当于-12.6等（在天文学上写作-12.6m ）；太 阳是我们看到的最亮的天体，它的亮度可达-26.7m ；而当今世界上最 大的天文望远镜能看到暗至24m的天体我们在这里说的“星等”，事实上反映的是从地球上“看到的”天体的明暗程度，在天文学上称为“视星等” 太阳看 上去比所有的 星星都亮，它的视星等比所有的星星都小得 多，这只是沾了它离地球近 的光更有甚者，象月亮，自己根本不发光，只不过反射些太阳光，就 俨然成了人们眼中第 二亮的天体。

天文学上还有个 “绝对星等”的概念， 这个数 值才真正反映了星星们的实际发光本领3. “天球”的概念天文学上为了与人们的直观感觉相适应，把天空假想成一个 巨大的球面 这便是天球天球的中心自然就是我们地球，它的半径无穷大天球只 是人们的一种假设，是一种“理想 模型”，引入天球这一概念，只是为了 确定天体位置等方面 的需要4. “天赤道”和“天极”的概念 天文学上，确定天体位置的方法与地球表面非常相似，也是 通过经纬坐 标系来实现最常用而且最重要的天球坐标系， 就是赤道坐标系地球赤道所在平面与天球的交线是一个大圆，这个大圆就称为“天赤道”，它就是赤道在天球上的投影；向南北两个方 向无限延长地球自转轴所在的直线，与天球形成两个交点，分别叫作北天极和南天极 “天赤道”和“天极”是天球赤道坐标系的基准5. “黄道”与黄道星座太阳在天球上的“视运动”分为两种情形， 即“周日视运动”和“周年视运 动” 周日视运动”即太阳每天的东升西落现 象，这实质上是由于地球 自转引起的一种视觉效果；“周年 视运动”指的是地球公转所引起的太阳 在星座之间“穿行” 的现象天文学把太阳在天球上的周年视运动轨迹，称为“黄道” ，也就是地球公 转轨道面在天球上的投影。

太阳在天球上沿着 黄道一年转一圈，为了确 定位置的方便，人们把黄道划分成了十二等份（每份相当于30°），每 份用邻近的一个星座命 名，这些星座就称为黄道星座或黄道十二宫这 样，相当于 把一年划分成了十二段，在每段时间里太阳进入一个星座 在西方，一个人出生时太阳正走到哪个星座，就说此人是这 个星座的由于我们只有白天才能看到太阳，而这时是看不到星星的所以太阳走 到哪个星座，我们就恰好看不见这个星座也就 是说，在我们过生日时， 却恰恰看不到自己所属的星座6. “赤经”、“赤纬”的概念在天球的赤道坐标系中，天体的位置根据规定通常用经纬度 来表示，称 作赤经(a)、赤纬(3)我们知道，赤道和地球的公转轨道面也 就是黄道是不重合的， 二者间有 23°左右 的夹角(天文学中称之为“黄 赤交角” )这样，天赤道和黄道就有了两个交点，而这两个交点在天 球上是固定不变的黄道自西向东从赤道以南穿到赤道以北的那个交点 在天文学中称之为“春分点” ，我们把通过这一点的经线定为天球赤道 坐标系经线的 0° 与地球经度不同的是， 赤经不分东 经、西经，它是 从 0°开始自西向东到 360°而且，它的 单位事实上也不是“度” ，而是 时间的单位时、分、秒，范围是0-24 时。

天球赤道坐标系的纬度规定 与地球纬度类似， 只是不称作“南纬”和“北纬” ，天球赤纬以北纬为正， 南 纬为负7. “恒显圈”与“恒隐圈”地球上不同纬度的地区，所能看到的星座是不一样的对于 某一地点， 有些星座是永远也看不到的；反过来呢，有些星 座在那儿一年四季都看 得见对于一个地方来说，到底哪些 星座能看到，哪些星座看不到呢？这里有一个小窍门，假设一个地点的纬度是 0,那么赤纬小 于-(90 - 0 )的天体在这里就永远看不到反之，凡是赤纬大于(90 ° - 0 ) 的天体，在这里就总能看到 因此，在天文 学上，赤纬 (90 ° - 0 ) 称为这一地区的“恒显圈” ，而赤纬-(90 ° - 0） 叫做该地区的“恒隐圈 ” 比如在北京，赤纬 50°就是北京地区的“恒显圈” ，位于赤纬50°以上的星星老是在天上， 永远也不会落到地平线下面 去而赤纬 -50 °叫做北京地区的 “恒隐圈”，位于赤纬 -50 °以南的星 星在北京就永远也看不到而在赤道上（ 纬度为 0°），即使赤纬是+90°和-90°的天体 也能看到也 就是说，赤道上没有“恒隐圈” ，在赤道上各 个位置的天体都看得见反 之，在地球的南北两极，则始终 只能看到半个天空，另一半天空永远看 不到，这两处拥有地 球上最大的“恒隐圈” 。

8. “岁差”的概念 地球就象是一个旋转的陀螺，而陀螺在旋转时，它的轴并不 是垂直于地 面完全不动的，而是在微微晃动，这种现象在物 理学上称为“进动” 地 球也是这样，它的自转轴在天空中 的方向是不断变化的，并不总是指向 某一固定点，这在天文 学上叫做岁差9.天体的“自行” 人们肉眼可以看到的星有6000 多颗这些星可以分为两类： 一种是行星，也就是太阳系的九大 行星古人观测天空，只 看到离我们最近的水星、金星、火星、木星、 土星，古人发 现这五颗星的位置总在变化，这说明它们在天上不停地走 来 走去（这种“走动” ，按现在的说法就是行星的 “公转” ）， 因此称它 们为“行”星而对于另一类星，它们在天上的位置看上去总是固定不变 （当然，这必须排除地球自转、公转 造成的星星们看上去的“变动” ）， 所以称它们为“恒”星随着科学的发展，人们逐渐认识到宇宙中的运动是绝对的， 而“静止” 永远是相对现象大量观测表明，恒星并不是固 定不变的，它们也在运 动天文学上称之为恒星的“自行”其实，恒星的运动如果与视线平行，我们是看不出来的所以，自行的真正定义应该是恒星运动垂直于视线的分量恒星自行的绝对速度并不慢，往往比行星的运动速度快得多，只不过除太阳外的恒星离我们都太遥远了，它们跑得再快，从地球上看去也跟静止差不多。

但经过上万年之后，恒星的位置变化就会较为明显10. “双星”、“聚星”和“星团” 不但看上去离得近，实际距离也很近的两颗星，通过万有引 力互相吸引， 彼此围绕着对方不停地旋转只有这种关系，才能称作现代天文学意义上的双星天文学上把双星中比较 亮的一颗称为主星，比较暗的那颗称 为伴星如果三颗或三颗以上靠引力聚在一起的星，称作“聚星” 聚星的成员 超过了 10 个，一般就称之为“星团” 11. “双重星系” 、“星系群”和“星系团”群星璀璨的星系，也和单个的星星类似，常常三五成群地聚 在一起与 双星、聚星和星团类似，我们称他们为“双重星系”、“星系群”和“星系团” 对于双重星系，把较大的叫做主星系，较小的称为伴星系12. “星云”与“河外星系”的概念宇宙空间的很多区域并不是绝对的真空，在恒星际空间内充满着恒星际物质恒星际物质的分布是很不均匀的，其中宇宙尘埃物质密度较大的区域（此密度仍然远远小于地球上的实验室真空） ，所观测到的是雾状斑点，称为星云星座介绍部分涉及到的星云类型，主要是“亮星云”和“暗星云”两种星云本身并不能发光，所以“亮星云”其实是借助别人的力量才“发”光的假如一片星云附近有一颗恒星，那这个星云就能反射恒星发出的光而现出光亮来，这就象月亮反射太阳光一样，这样的亮星云我们称之为反射星云；还有一类星云，在它们中间有一颗恒星，星云吸收恒星的紫外辐射，再把它转变为可见光发射出来，这样我们也能看见这个星云，这样的亮星云叫做发射星云。

如果在一个星 云附近和中央都没有恒星，那这个星云我们就不能看到，这 样的星云我 们就叫它暗星云河外星系（例如室女座和后发座的河外星系） ，指的是银河 系之外的 其他星系，通常干脆简称为“星系” ，它们都是与 银河系属于同一量级的 庞大恒星系统河外星系一般用肉眼 看不见，就是通过一般望远镜去观 察，也还是一片雾气，跟 星云简直一样所以以前人们一直把它们也当 做星云，称为 河外星云后来经过深入的研究，天文学家才发现二者完 全 是两码事：河外星云实际上是和我们银河系类似的星系，而 上面所 说的真正的“星云” ，都是我们银河系的内部成员，是由气体和尘埃组成 的因此，现代天文学再也不用“河外 星云”这个词了，而一律改称“河 外星系”13. “变星”的概念凡是能够观测到亮度变化的恒星，都称为变星变星主要分 为造父变星 和食变星两类食变星实际上是双星系统造成的，两颗星彼此绕着对方旋转，其轨道面恰好和它们与地球的连线平行这样，当比较暗的一颗星转到比较亮的那颗星和我们地球之间的时候，就把亮星的光遮住了一部分，于是总的亮度就减退了当这颗暗星转到亮星的一旁或后面，不再遮光的时候，系统又恢复了最大观测亮度这类变星的代表是英仙座的大陵五。

另一类变星的变光现象，确实是由它自己造成的，如仙王座 的造父一 天文学家发现，造父一的直径是我们太阳的 30 倍，约 4000 万公里 它就像人体的心脏一样，总在不停地 搏动——膨胀与收缩，直径前后相 差达500 万公里 膨胀时它的亮度就减弱，收缩时亮度就增加，搏动 的周期也就是 它亮度变化的周期像造父一这样由于体积的变化导致的 变 光称为 “ 脉动变星” 有些脉动变星的变光周期与它的亮度 有严格的 对应关系，利用这一点，天文学家就可以确定它与 地球之间的距离，因 此这类变星又有“量天尺”之称14. 恒星的颜色与其表面温度的关系 其他所有恒星也和太阳一样，是炽热的大火球不过，它们 的表面温度 并不相同，天文学家发现，恒星的表面温度越高， 它发出的光线的颜 色越偏向紫色，温度越低，越偏向红色因此，通过恒星的颜色，可以 较为粗略地判断出该恒星表面 温度的相对高低天文学常数长度1 天文单位（ AU ） =1.49597870E11 米1 光年 =9.460536E15 米 =63239.8 天文单位1 秒差距（ PC ） =3.085678E16 米 =206264.8 天文单位=3.261631 光年1 英里 =1.609344 公里1 埃 =1E-8 厘米 =1E-10 米时间日：平恒星日（从春分点到春分点） =86164.094 平太阳秒地球平均自转周期（从恒星到恒星） =86164.102 平太阳秒平太阳日 =86400 平太阳秒月：交点月=27.21222 日=27 日5 时5分35.808 秒分点月（春分点到春分点） =27.32158 日=27 日7时43 分4.512 秒近点月=27.55455 日=27 日13 时 18 分33.124 秒朔望月=29.53059 日=29 日12 时44 分 2.976 秒恒星时 =27.32166 日 =27 日 7 时 43 分 11.424 秒年：食年（黄白交点到黄白交点） =346.6200 日回归年（春分点到春分点） =365.2422 日格里历年 =365.2425 日儒略年 =365.2500 日恒星年 =365.2564 日近点年 =。