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推薦:來自英國皇家格林尼治天文台的觀星指導書

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每一個天文發現都是人類難以抑制地渴望了解我們所在宇宙的結果。希望同樣的好奇心會激起你對星空的嚮往,無論你觀星的目的是什麼——也許你想觀察一下行星,或者想花點兒時間來尋找遙遠的星系,又或者只是想像我們的祖先那樣欣賞夜空的靜謐——這本來自英國皇家格林尼治天文台的觀星指導用書,可以幫你真正邁出觀星的第一步。

一本真正意義上的觀星實戰指導用書:

天文知識 觀星規劃 觀星對象 觀星實戰

I

天文知識

這本書在開始的部分集中介紹了天文學相關的基礎知識,空間中的地球、天球、太陽系、流星雨、食、極光以及光的散射等相關知識,緊接著就進入了觀星實戰環節:觀星規劃。

星座:邊界和族群

大約2000 年前,古希臘天文學家托勒玫(Ptolemy)編製了一個包含48 個星座的表格。到1930 年國際天文學聯合會(IAU)正式劃定星座及其邊界時,總共有88 個星座。許多星座隸屬於同一族,因某個主題或神話故事而組合在一起。上圖是天球的平面投影圖,其中天赤道的區域被加亮顯示。在這一投影圖中,你可以看到沿赤經線和赤緯線劃分的星座的分界線,它們在天球上為弧線。在地球繞太陽公轉的過程中,我們所看到的星座也會不斷地變化。根據它們的最佳觀測時間,我們可以按照季節對它們進行劃分。觀測星座的最佳時間是它們到達其在當地能夠到達的地平線之上的最高點時。

月球

今天,月球每27.3 天就能繞地球一周。由於地球和月球都在繞太陽運動,月球繞地球轉動的周期與相鄰兩次新月出現的周期—朔望月不同,一個朔望月為29.5 天,人們所熟知的月相會在此期間輪番出現。月球每27.3 天繞其自轉軸轉動一周。由於從地球上只能看到月球的一面,這就讓人們產生了月球根本就沒有自轉的錯覺。只有執行阿波羅任務的宇航員親眼見過月球的背面,我們則只能見到由無人探測器——它們對整個月球進行了精細的勘測——所拍攝的月球背面的圖像。

II

觀星規劃

觀星規劃集中在全書的第2—5章(41—82頁),介紹了相關基礎知識的準備,裸眼可以觀察到的星體,望遠鏡的選擇和使用,照片如何拍攝等。

顏色和感知

適應黑暗:每隻眼睛都有一套透鏡系統——瞳孔,它可以收集並聚焦光線。當你半夜摸黑去衛生間上廁所時,你開燈後也許會在鏡子中看到自己深黑色且超大的瞳孔。無論是張開還是合上,人眼在黑暗中都會自動適應,這時瞳孔會擴大,從而有效地增大孔徑,以彌補光線的不足—擴大瞳孔可以收集到更多的光線,即讓更多的光照射到視網膜上的細胞。當有一個明亮的光源讓你目眩時,瞳孔就會收縮。瞳孔可擴大到的最大尺寸會隨著年齡的增長而減小,但擴大的瞳孔總能為你的觀星提供幫助,所以觀星的第一步就是要讓人眼適應黑暗。

這本書在觀星計劃的部分,先介紹了眼睛的結構、成像原理、適應黑暗的過程、和相機在處理光線上的區別、怎樣讓眼睛處於觀星時的最佳狀態,以及的星圖的使用,相關觀星APP的使用,天氣情況和光污染對觀星時的影響等,帶領讀者一步步進入觀星實戰的環節。

裸眼觀測

如果天氣晴朗,你可以從今晚就開始觀星—到戶外去觀看月球或嘗試找一些星組(恆星構成的小圖案)或星座。你可以使用本書提供的觀測日誌來記錄你看到的東西和當地的情況,也可以通過Stellarium 或其他觀星軟體和App 來尋找更多與天體相關的信息。

本章將教給讀者無需任何設備、僅用肉眼在城區和在世界上最黑暗的地區觀星的技巧。同時可以使用書中英國皇家格林尼治天文台獨家授權的專業觀測日誌。

(圖註:理想的天空和受光污染的天空中的獵戶座)

拍攝夜空

如果不使用赤道儀式跟蹤平台,相機在10 分鐘至數小時的長時間曝光下,可以拍攝出星跡,即恆星因地球自轉而在天空中運動的軌跡。星座、銀河系和暫現事件,比如極光、流星雨或空中飛過的國際空間站,都是天文攝影新手的絕佳攝影主題。

夜空是一個獨特的低光照場景,這使得天文攝影極具挑戰性但是又令人痴迷。在購置昂貴的攝影器材之前,建議讀者先學習天文攝影的相關知識,以便對其有深入的認識,更好地拍攝美麗璀璨的星空。

選擇雙筒望遠鏡

一架雙筒望遠鏡都會標出其放大率(倍數)和以毫米計的口徑。例如,一架10×50 的雙筒望遠鏡表示它配有兩塊直徑為50 毫米的透鏡並具有10 倍的放大率。由於輕便且結構緊湊,10×50 的雙筒望遠鏡非常便於攜帶。若想獲得更深的視野,你可以嘗試使用15×70 甚至20×80 的雙筒望遠鏡。這些型號的雙筒望遠鏡可以讓你看到更多的天體,但較重且難以長時間手持。使用L型支架將雙筒望遠鏡安裝在三腳架上,可以進一步提高長時間觀星的舒適度。

這章主要是雙筒望遠鏡和天文望遠鏡的選擇和使用,以及觀看時的注意事項,更具實戰指導意義。在前面這些知識的基礎上,進入觀測對象的部分。

(圖註:通過一架小型望遠鏡看見的木星和它的伽利略衛星。

在架穩的情況下,用雙筒望遠鏡也能看到它們)

III

觀星對象

觀測對象的內容集中在全書第6—7章(83—162頁),介紹了值得觀看的太陽系裡面的月球、行星、矮行星、小行星、彗星、流星雨、食、極光等等,銀河系以及星座和四季性天體。

金星

金星是從地球上可見的最亮的行星,當它處於蛾眉相時,視星等可達-4.9。與月球不同的是,金星在其蛾眉相時比盈凸相時更加明亮,這是因為它在前一階段時遠比後一階段時靠近地球。即便是在較低的放大率下,使用雙筒望遠鏡或天文望遠鏡也能很容易看到金星的盈虧情況。

(圖註:2012年的金星凌日現象)

彗星

與呈光點狀的恆星不同,彗星呈延展狀。儘管在大多數時間彗星看上去較為暗弱,但它們的外形會不斷地變化。當通過望遠鏡觀測時,許多彗星會呈暗綠色甚至顯眼的亮綠色。這是由於從彗核里冒出的氣體(彗發)中存在雙原子碳(C2),太陽輻射會激發它們發出綠光。

(圖註:1997年所見的海爾-波普彗星)

(圖註:這張照片顯示了肉眼可見的彗星C/2011 L4)

極光

從太空中可以看到環繞地球磁極的卵形極光。它們永遠都不會消失,但是因過於暗弱而無法在白晝的藍天中被看見。一年中觀看極光的最佳時機是在當地的春分之前(北半球的2 月和3 月,南半球的8月和9 月)和秋分之後(北半球的10 月和11 月,南半球的4 月和5 月)。

(圖註:在地球南極上空的卵形極光)

星座和季節性天體

在一年中的任何時候,在全世界的任何地方,銀河系內外都有許多值得觀看、拍攝和欣賞的天體。在本章中,你會看到在北半球和南半球可見的一系列星座,以及用肉眼、雙筒望遠鏡或天文望遠鏡可見的各色天體。夜空就是地球上一場場最絢麗的演出—走到戶外,抬頭仰望!

在這部分可以找到對天文學和星圖方面的初學者有用的信息和相關的解釋說明。在本書第

208 ~ 211 頁還有一個天文術語表。「星座圖和四季星圖說明」對星圖中所用的符號進行了解釋。希臘字母表有助於了解星座中某顆恆星的重要性,這些字母被稱為拜爾星名字母。

IV

觀星路線

到現在相信讀者已經做好了「遨遊」星空的準備了,書中特意為讀者規划了三條星路,從此讓你愛上觀星!

星路一:星座、星組和恆星

第一條星路從你的眼睛開始。在使用雙筒望遠鏡和天文望遠鏡之前,在天空中找到自己的「道路」是十分重要的。在你的第一次觀星之旅中,你應嘗試尋找星座和星組,並根據它們來確定方向。請按照書中提供的詳細建議來規劃此次觀星。

星路二:月球和行星

通過星路一你已經對星空有了基本的認識,現在你可以試著觀看月球和行星,並在觀測日誌中畫下或者用相機拍下所看到的景象。你可以攜帶雙筒望遠鏡和三腳架,這樣就能看到月球上的環形山以及木星或土星周圍的衛星。在規劃此次觀星時可以參考書中提供的建議。

星路三:星團、星雲和星系

現在是時候來尋找一些更難找到的天體了,比如星團周圍的發射星雲、行星狀星雲、疏散星團和球狀星團以及其他星系。你可以嘗試使用智能手機來拍照,但要想拍到星雲更多的細節和顏色,則需要一台數碼單反相機。在規劃此次觀星時可參考書中提供的建議。

書中首度公開英國皇家格林尼天文台專業觀測日誌。全書經過防水處理,更易攜帶使用。

作者簡介:

英國皇家格林尼治天文台始建於17世紀,是英國天文學的發源地,其所在的零時區是世界時區的起點,世界各國的標準時間都是以它為參照確定的。拉德米拉·托帕洛維奇,天文學博士,是英國皇家格林尼治天文台天文項目部主任。湯姆?謝爾斯是英國皇家格林尼治天文台首席天文教育官。

這本書可以滿足你對宇宙的好奇心,讓你在學習天文知識的同時享受星空這一美麗的奇觀。對初學者來說,本書無疑是一本不可多得的天文科普書和參考手冊;而對天文愛好者來說,它也是一本內容翔實的天文觀測指南。

責任編輯:解仁江

牧夫新媒體編輯部

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『天文濕刻』 牧夫出品

微信號:astronomycn

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