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宇宙之星圖

(科普2013-06-07 19:31:56)

上圖為梅西葉天體星圖星圖(star atlas)

將天體的球面視位置投影於平面而繪成的圖,表示它們的位置、亮度和形態。它是天文觀測的基本工具之一。星圖種類繁多,有的用來辨認星星,有的用來證認某天體(或天象),有的用來對比發生的變異等等。有的星圖只繪出恆星,有的星圖則繪出各種天體。按使用對象分,有的供天文工作者使用,有的供天文愛好者使用。近世出版的星圖按出版形式分為圖冊和挂圖。

十四世紀以前的星圖,只有中國保存下來。望遠鏡發明以後,歐洲較早的星圖是赫維留所編《天文圖志》(1657~1690年)中的54幅星圖。赫維留的星圖經弗蘭斯提德重新修訂,於1725年再版,繪有2,866顆星。1863年出版的《波恩星圖》是早期著名的星圖。

星圖上一般有坐標,大多數星圖用赤經、赤緯。也有使用黃道坐標的黃道帶星圖,這種星圖對於觀測黃道光、對日照十分方便。也有使用銀道坐標的銀河星圖,用於研究銀河系恆星分布等。星圖上最暗天體的星等為其極限星等。有的星圖用不同顏色表示有關特徵。此外,還有各種射電巡天圖,紅外、紫外、X和γ等波段巡天圖,以及各種氣體星雲圖、星系圖集等等。

1758年,法國天文學家梅西葉在搜索彗星時發現了金牛座的蟹狀星雲。從那以後,他專門致力於觀測星雲狀天體,發現了許多星雲、星團和星系並匯成了梅西葉星表。在星表中,每個天體都用M做字頭再加以編號。如蟹狀星云為M1。表中所列天體共110個,亮度大多在10等以內,使用小型天文望遠鏡都可以看到。現在天文學家使用的是《星雲星團新總表》,簡稱NGC星表,表中包括星雲星團星系7840個;還有NGC星表的補表,簡稱IC星表,包括星雲星團星系5836個。梅西葉星表中的110個M天體是NGC和IC星表中的精華,也是天空中最壯觀最漂亮的天體(本博客後面會逐個介紹M天體)。許多M天體是天文學家研究天體演化過程的活樣本。如,從M1星雲獲得恆星晚期演化的寶貴信息,通過M8、M16、M42獲得恆星誕生過程的壯觀景像。

中國一種版本的星圖(部分)星圖對天文學家們就像地圖對旅遊者一樣極為有用,天空也有自己的網格系統來標量天體的位置,就像地球上的經緯線。還有一種使用了幾千年的認識天空的方法那就是記住星座或星群。地球旋轉時,天空像在沿著相反的方向旋轉。在兩極,天體由於觀察者所在的緯度不同而按相應不同的角度升起和落下。從赤道看去,天空中一切事物都是可見的,但在其他緯度,其中一部分事物常常會隱藏起來。天體四散分布,從地球上看去它們都包圍著地球。人們把它們想像成一個巨大的球體,稱為天球。天球上有網格,有南北極和赤道,它們都與地球上的各個部位相對應。比如天球的北極對應地球的北極。天球在我們周圍起伏延伸,而星圖卻是平的。這就意味著一些天體的位置會被歪曲。為了最大限度地減少這種歪曲,天空被劃分成一個個部分,有點像把橘子切開後再壓平一樣。星圖中大小不同的圓點表示我們看到的天體的亮度,這只是一個大致的表達。我們所看到的亮度並不表示天體距離我們是遠是近,或是大是小。使用星圖時將一端對著自己的頭頂,另一端對著南(北)地平線方向。星圖會告訴你此一時刻可以看到的天體有哪些。因為南北半球看到的情況是不一樣的,同時因為靠近星圖底部的天體都處於地平線附近,可能因種種原因會看不到。所以在選用星圖時要清楚自己所在的緯度。以下是一種科普星圖:

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