二、恒星及其亮度劃分
我先說一說恒星。恒星之所以叫恒星是因?yàn)?ldquo;恒”,恒定不變的意思。古人和天文學(xué)家在觀測(cè)星空時(shí)發(fā)現(xiàn),一些星星的亮度、位置幾乎不變。
滿天的繁星有亮、有暗,人們?yōu)榱朔奖阌^星,把星空中的星星按自己的民族信仰、生活環(huán)境、文化等進(jìn)行了各種各樣的想象。舉個(gè)例子,這幅圖片大家很熟悉,是北斗七星。
(北斗七星)
在中國古代,人們覺得北斗七星像一個(gè)斗,這也是北斗七星的來歷。另外,人們還把北斗七星想象成皇帝巡天所坐的馬車。
在西方文化中,北斗七星屬于大熊座的一部分,它位于大熊座的尾巴上??梢钥闯?,不同文化對(duì)于星空的想象是不同的。
在很早之前,古巴比倫人就開始嘗試著對(duì)星空進(jìn)行觀察和想象。后來,古希臘人、古羅馬人也不斷通過想象,把天上的星星想象成身邊的動(dòng)物、物品等。
17世紀(jì),隨著航海大發(fā)現(xiàn),人們來到了南半球,也逐步對(duì)南半球的星空進(jìn)行了觀測(cè)。
1928年,國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)把天空中所有的亮星用國際通用的劃分方式,分為88個(gè)星區(qū)。
這兩張圖展示了現(xiàn)代國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)對(duì)星空的劃分。其中北天區(qū)有29個(gè)星座。
(北天區(qū))
南天區(qū)有47個(gè)星座。
(南天區(qū))
除此之外,還有大家非常感興趣的黃道十二星座。所謂的黃道十二星座就是太陽運(yùn)行所經(jīng)過星區(qū)的星座。
如何確定星星的亮度?古希臘天文學(xué)家希帕恰斯對(duì)天空中可見的星星的亮度進(jìn)行了簡(jiǎn)略劃分,分為了六等星。
一等星有多亮?用比較好理解的話說就是我們把一根蠟燭放在一公里外的地方,然后人眼看到這個(gè)蠟燭的亮度大概就是一等星的亮度。
星等的劃分在數(shù)值上是一等星最亮,然后隨著數(shù)值越大亮度越低。按照當(dāng)時(shí)的分類,在人肉眼可見的星空中,一等星大概有22顆,二等星有71顆,三等有190顆,四等610顆,五等是1929顆,剩下的是六等星。當(dāng)然這種劃分還不是最嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹?/p>
我們知道,視力好的人在夜空中可以看到大約3000顆星星,如果加上南半球的星星,大概有6000顆。這6000顆就是我們所說的恒星。這些都是不用借助望遠(yuǎn)鏡就能觀測(cè)到的,如果借助望遠(yuǎn)鏡,我們可以看到七等星、八等星等。
1850年,由于光度計(jì)在天體光度測(cè)量中的應(yīng)用,英國天文學(xué)家普森把肉眼看見的一等星到六等星做了比較,發(fā)現(xiàn)星等相差5等的亮度之比約為100倍,一個(gè)星等間的亮度相差2.512倍。此外,我們不僅可以用一等、二等這種方式來描述星星的亮度,還可以用零和負(fù)數(shù)來對(duì)星等進(jìn)行描述,甚至可以精確到小數(shù)點(diǎn)以后,比如1.2等星、1.5等星等。
我們?cè)谟^察星空時(shí),會(huì)覺得星空像是被扣了一個(gè)黑色的大碗,而在這個(gè)碗上有一個(gè)個(gè)小孔,星星就鑲嵌在上面。其實(shí)古人對(duì)于星空也是這樣的想法。
恒星距離我們非常遙遠(yuǎn),人類的肉眼無法感知它們的空間變化,所以我們會(huì)覺得它們像在同一個(gè)平面上。實(shí)際上滿天繁星與我們的距離遠(yuǎn)近不一,差異極大。所以,整個(gè)星空是一個(gè)三維結(jié)構(gòu),而不是平面二維結(jié)構(gòu)。
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