科普驿站 第八十期
主题：从零开始玩转天文摄影：星野篇（第一期）
科目：天文
难度：A2
讲师：马门溪龙
天文学是一门建立在观测上的学科，从原始人第一次仰望星空，到黑洞照片出炉，天文因观测而诞生，也因观测而发展。虽然现代天文学研究早已脱离“看”天吃饭的初级阶段，但学会如何观测依旧是天文爱好者入门所要学习的第一课，今天我们就来讨论观测天文学中的天象。
要想观测好，就应该知道天区的分布及天区的重要天象。
上图分别是北斗七星和北极星，很好找，向北抬头就可以看到了（你需要先确定你所处观测地点的纬度。因为北极星的地平高度等于观测者所处地的地理纬度。确定纬度后，到了晴天夜幕降临时，你面向着正北方，眼睛水平视，头抬起，角度为刚才确定的纬度的度数,若你所处北纬45度，那你就抬起45度）。
接下来就可以以它们为基点，找到其它的星座，比如：
北斗七星的斗柄向后延伸一个弧度，大概一倍于斗身长度的位置，可以轻易找到一颗亮星，这就是大角星，位于牧夫座。牧夫座由几颗中等亮度的星构成了一个五边形，像个大风筝。这个星座中最亮的大角星(视星等为-0.04m)，好似挂在风筝下面的一盏明灯。大角星是北方天空中最亮的三颗恒星之一(另外两颗是织女星和五车二)，人们称誉它是”众星之中最美丽的星”。俄国天文学家弗里德里希·斯特鲁维最早用Pulcherrima这个名字来称呼牧夫座，因为在双星系统里，它的确符合这个拉丁文单词的含义–“最美丽的”。这个双星系统（牧夫座ε–梗河一）由一颗视星等2.70等的橙黄色巨星和一颗视星等5.12等的蓝色主序星组成，在望远镜里色彩对比强烈，异常美丽。每年的6月26日到7月2日期间是牧夫座流星雨活跃期，极盛时为6月27日，辐射点的赤道坐标为赤经224°(14时56分)、赤纬+46°，前半夜辐射点较高，无月光干扰(月龄为20.2，下弦前二天)，有利观测。流星雨的天顶流量(ZHR)为0~100，流星雨中亮流星所占比例较大。然而至今，天文学家们没有掌握其变化规律，也很难预测其每次降临时的规模。
但由于一直以来牧夫座流星雨的变化没有规律，所以，出现多少，目前很难预测。比如从1927年一次大的爆发后，几十年间它就没有了踪影，很多天文学家以为它消失了，谁曾想1998年它又忽然大规模地爆发，而1998年之后它又玩起了捉迷藏。不过，正是由于它的神秘，无论对于天文学家还是天文“追星族”来说就显得很珍贵。
据了解，牧夫座流星雨又被称为“追赶地球”的流星雨，因为它的速度相当慢，每秒为18公里，一般的流星雨速度是它的3-4倍，大约每秒60-70公里。
恒星的亮度是按“星等”划分的，数字越小越亮。比如牧夫座的大角星的视星等为1等，比较亮；太阳的视星等约为-26等，最为明亮；而6等星就相当暗（对人眼来说）。流星从夜幕上划过，一般从暗到亮，然后爆发，这时最亮。爆发后也就烧光了。有的火流星可达到-8以至-10等。在观测条件相对理想的情况下，视力比较好的人可看到6等星，差一点的可看到3等到4等星。
北斗七星相对北极星的另一侧稍稍偏一点的位置，可以找到5颗W状较亮恒星，那就是仙后座。仙后座是一个可与北斗星媲美的星座，其中可以用肉眼看清的星星至少有一百颗，但特别明亮的只有六七颗。其中有3颗二等星和2颗三等星构成一个明显的英文大写字母“w”的形状，开口朝向北极星，这是识别仙后座最主要的标志。仙后座也可以这样寻找：把北斗七星的“天枢”（大熊座的那颗）和北极星（小熊座的那颗）的连线向南延伸约相等的长度，即可到达银河“岸边”的仙后座。深空天体M52也称为梅西尔52或NGC7654，是位于仙后座的一个疏散星团，在1774年被梅西尔发现。在地球使用双筒望远镜就能看见这个星团。是个十分优秀的深空摄影素材。
又例如：
在东半球冬季夜空，向南方高度仰角40度左右，可以看到猎户座（大方框中）。猎户很好找，形状也很经典（猎户座的腰带），亮星和星云都很多，差不多是全天最精彩的星座。猎户座最佳观测日期为十二月上旬至四月上旬。出现时自东南方升起，经天顶后由西南方落下。猎户座α（参宿四）及 β（参宿七）极亮，在一般无云的夜空即可轻易见到，但由于冬季夜空亮星颇多，要辨认出猎户座还须其它星补助，通常利用排成一直线的腰带三星当其辨别指针。此三颗星视星等在 1.7 – 2.3 之间，在光害不大的天空易清晰可见，α及β两星位于腰带之中垂线北南两端，找出后在α的西方及β的东方再找出γ（参宿五）及κ（参宿六）两星，整个猎户轮廓已呼之欲出了。从猎户腰带挂下来的是他的剑，它是由四合星（猎户座θ1及猎户座θ2）及猎户座大星云(M42)所组成，在中国称为伐星。即使用肉眼也能够清楚辨认出这个壮丽的天体不是一颗星；如果利用到双筒望远镜，我们更可看到它那些年轻的恒星、发光的气体及尘埃。
如果以一支小型望远镜去观察猎户座就能看到更多有趣的深空天体。猎户座大星云(M42)位于猎户座中，猎户座是取名自古希腊神话中的一名猎人，M42就位于他的佩剑上。M42的视面积大约是满月时月光的面积5%。在一个又黑又清晰的晚上，毋需任何望远镜的帮助，只靠肉眼都可以看见M42，看起来是一片模糊不清的天体。M42距离我们约为1500光年，位于银河系其中一条旋臂–猎户臂上，我们的太阳系也是猎户臂的一份子，一起环绕着银河核心旋转，上图中心四颗特别明亮的星称为猎户四边形聚星，它们是全星云中最热和质量最大的星。这四颗星的光芒把星云照亮，就像闪光灯照射洞穴一样，星云藉此而发光，所以称为发射星云。
猎户座大星云是一个十分著名的星云，人类自古以来都注视着这片模糊的区域，待天文望远镜的诞生和现今天文学的进步，人们才开始对这片宇宙的天体有更多的了解。
另一著名的星云就是位于猎户座ζ的马头星云(IC 434)，它的名字来自当中的一团形似马头的黑色尘埃。马头星云是业余望远镜很难观测的天体，所以天文业余爱好者经常将“马头星云”作为检验他们观测技巧的测试目标。它的一部分是发射星云，为一颗光谱型B7的恒星所激发;另一部分是反射星云，为一颗光谱型B7的恒星所照亮。角直径30'，距地球350秒差距（一秒差距约为3.26光年）。
猎户座里面也有个流星雨，位置在ζ星和α星的连线向北延长一倍处。它的出现于每年的10月17日到10月25日，最盛期是10月21日，此外10月17日到18日的次极盛也值得关注。它也是由哈雷彗星引起的。
猎户座中的参宿四与另外两颗亮星天狼星（大犬座α星）、和南河三（小犬座α星）组成了著名的冬季大三角，在冬季夜空中很耀眼，非常好找。
沿着猎户的右上方，延伸一个猎户宽度的长度可以找到一颗亮星：毕宿五（星宿名，即金牛座α），继续延伸一倍距离可以找到著名的七姐妹星——昴星团；中国古代把其中的亮星列为昴宿，有关的传说和神话很多。一般肉眼能看到6颗星，眼力好的话能看到更多，因此它能用来检验你视力好坏或者天气晴朗情况。因为此星团中有一颗星是低等星，所以它不容易被看见。在此星团中并不是只有七颗星，而是三百多颗，不过都是非常暗罢了。你不用担心是你的眼睛不好，因为大部分人（即使在很晴朗的夜空下）也很难分辨出这些暗星星。在双筒镜或者广角镜中，这个星团是个壮观的天体，在5分之11度的直径范围内可以显示超过100颗的恒星。对望远镜来说，即使在最低放大率下，这个星团也大到也无法在一个视场中看到全貌。星团中拥有许多双星和聚星。昴宿五星云NGC1435需要黑暗的天空才能看见，在广角镜中观测效果最佳（Tempel是用一架4英寸望远镜发现它的）。
由于昴星团距离黄道较近（只差4度），星团被月亮掩食的现象会经常发生，这是非常吸引人的奇景，尤其对于那些只拥有廉价器材的爱好者来说（事实上，你用肉眼就可以观测它，不过即使最小的双筒镜或者望远镜都会增加观测的乐趣）。这样的现象可以形象地说明月亮与这个星团之间的相对大小：Burnham指出月亮可以被“塞进”由昴宿六、昴宿一、昴宿五和昴宿二组成的四边形内（在这种情况下，昴宿四，甚至昴宿三都会被月亮挡住）。同样，行星也会运行到昴星团附近（金星、火星和水星甚至偶尔会从其中穿过），展示出壮丽的景象。
沿着猎户中参宿六到参宿一的延长线，走出两个相当于参宿一到参宿四的距离的长度，可以找到五车五，不是很亮；继续延伸一半的长度，则可以在天顶找到一颗亮星：五车二。这两颗都位于御夫座。五车二是位于御夫座的一个双星系统，西方名称为“Capella”及“御夫座α星”，Capella的意思为“小牝山羊”。
五车二是全天第六亮的亮星。其视星等为0.08等，绝对星等0.1等。该恒星距离地球42.2光年，属于G5III型巨星，分光双星，有一个G0III型伴星，与伴星的公转周期约为104年。
御夫座的亮星形成一个五边形，御夫座ε星(Epsilon；柱一)为座内最有趣的星，ε星是一个周期为27年的食双星系统，为现知的食双星系统中最长者。
沿着参宿七指向参宿四的方向，则可以在左上方找到双子座。双子座左边人头位置的亮星（也就是图中很靠近左上角的那颗）就是北河三，它右边那颗是北河二。双子座中亮于5.5等的恒星有47颗，最亮星为北河三(双子座β)，视星等为1.14。每年1月5日子夜双子座中心经过上中天。纬度变化位于+90°和-60°之间可全见。北河三和金牛座的毕宿五、御夫座的五车二、小犬座的南河三、大犬座的天狼星、猎户座的参宿七组成冬季六边形。
到了夏季，则可以在天顶银河旁边找到著名的夏季大三角，由天琴座织女一、天鹅座天津四、天鹰座河鼓二组成。其中织女一和河鼓二就是传说中的织女和牛郎，河鼓二旁边那两颗星分别是河鼓一、河鼓三，也就是牛郎的两个小孩子；辨识夏天的星空先要认识夏季大三角，再参看星图辨识夜空。而夏季大三角伴着人人熟知的爱情故事，最容易记得，最容易辨识。
抬头仰视夏天的夜空，很容易看到三颗最亮的主星，分别就是织女、牛郎和天津四。其中牛郎与织女分居银河两岸，织女是孤孤单单的一颗，而伴随牛郎一前一后的却是两颗稍暗的儿子跟女儿，最特别的是牛郎一边的三颗星刚好排成一直线，像极了传说中的牛郎、坐在牛郎所挑的扁担前面桶子里的儿子和后面桶子里的女儿，非常容易辨识。
并不像某些新闻所说的，只有在哪天才可以看到大三角这一天文现象。其实进入夏季后，只要天晴，每天晚上都可以看到这个巨大而又明显的大三角。随着时间向秋季流逝，大三角的升起时间会渐渐提前，这是由于地球在宇宙空间位置的变动引起的，周年循环。
到了6月份的午夜，沿着天鹰座鹰身方向，可以在很靠近南方地平线的位置找到一片天区，图中中间偏右发黄的那颗是心宿二。心宿二，天蝎座α星(天蝎座的主星)，是全天最孤独的一等星，但在其附近有许多明亮的二等星。中国古代又称大火，属东方苍龙七宿的心宿，即龙心，用来确定季节。心宿二是一颗著名的红超巨星，能放出火红色的光亮，每年五月黄昏，位于正南方，位置最高。七月黄昏，心宿二大火星的位置由中天逐渐西降，“知暑渐退而秋将至”。心宿二又称大火，又名大辰、商星、天司空(心星在卯，火出木心，故曰大火)对应：氐、房、心、尾四宿（天蝎座的四颗星）。《诗经•小雅•四月》中写道：四月维夏，六月徂暑。西汉毛苌传云:徂(音cú)，往也。六月(皆夏朝之历法也，相当于今之农历。）火星中(火星即心宿二，天蝎座 α)暑盛而往矣。东汉郑玄笺云:“徂，犹始也。四月立夏矣，至六月，乃始盛暑。兴人为恶，亦有渐，非一朝一夕。”
古时，人们观察到苍龙七宿在春天自东方夜空升起，秋天自西方落下，出没周期与一年农时周期相一致。春天农耕开始之际，苍龙七宿在东方夜空中开始慢慢上升，最先露出的是明亮的龙首——角宿;夏天作物生长，苍龙七宿高悬于南方夜空;而到了秋天，庄稼丰收，苍龙七宿也开始在西方下落;冬天万物伏藏，苍龙七宿则隐藏于北方地平线以下。
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