天文學基本概念解讀

1、第2-3講天文學基本概念解讀,江蘇省天一中學天文社：沈新榮,1、全天共88個星座（constellation） 1928年由國際天文聯合會正式公布,劃分星座的命名法,北天拱極星座（5個）小熊座（最靠近北天極）大熊座仙后座天龍座仙王座,1、全天共88個星座。,劃分星座的命名法,1、全天共88個星座。,北天星座（19個）：蝎虎座、仙女座、鹿豹座、御夫座、獵犬座、狐貍座、天鵝座、小獅座、英仙座、牧夫座、武仙座、后發(fā)座、北冕座

2、、天貓座、天琴座、海豚座、飛馬座、三角座、天箭座。,劃分星座的命名法,1、全天共88個星座。,劃分星座的命名法,黃道十二星座（12個）巨蟹座 白羊座雙子座 寶瓶座室女座 獅子座金牛座 雙魚座摩羯座 天蝎座天秤座 人馬座,1、全天共88個星座。,劃分星座的命名法,黃道十二星座（12個）巨蟹座 白羊座雙子座 寶瓶座室女座 獅子座金牛座 雙魚座摩羯座 天蝎座天秤座 人馬座

3、,1、全天共88個星座。,赤道帶星座（10個）：小馬座、小犬座、天鷹座、蛇夫座、巨蛇座、六分儀座、長蛇座、麒麟座、獵戶座、鯨魚座。,劃分星座的命名法,劃分星座的命名法,1、全天共88個星座。,南天星座（共42個）：天壇座、繪架座、蒼蠅座、山案座、印第安座、天燕座、飛魚座、矩尺座、劍魚座、時鐘座、杜鵑座、南三角座、圓規(guī)座、蝘蜓座、望遠鏡座、水蛇座、南十字座、鳳凰座、孔雀座、南極座、網罟座，天鶴座、南冕座、豺狼座、大犬座、天鴿座、烏鴉座

4、、南魚座、天兔座，船底座、船尾座、羅盤座、船帆座、玉夫座、半人馬座、波江座、盾牌座、天爐座、唧筒座、雕具座、顯微鏡座、巨爵座。,劃分星座的命名法,2、星座名稱大多沿用古希臘人的叫法，南天星座中有一些科學技術名詞。如六分儀座、圓規(guī)座等。,劃分星座的命名法,3、每個星座占據的天區(qū)范圍有大有小。,,,,星座內星星命名規(guī)則,1、按照每顆星星的亮度，從明到暗（個別例外）用希臘字母代表。如大犬座第一亮星天狼星，名為大犬座α，織女星為天琴座α，參宿七

5、為獵戶座α等。,2、希臘字母用完就用數字或羅馬字母排序。如天鵝座61，鯨魚座uv等。,,星座內星星命名規(guī)則,3、專門編制星表進行編號。,BD：德國波恩(Born)天圖星表， GC：美國總星表， NGC：星云星團新總星表， M：法國梅西耶(Messier)星表。,BD+36°：表示該星的赤緯(declination)是+36 °。,,星座內星星命名規(guī)則,3、專門編制星表進

6、行編號。,BD：德國波恩天圖星表， GC：美國總星表， NGC：星云星團新總星表， M：法國梅西耶星表。,BD+36°：表示該星的赤緯是+36 °。,,星座內星星命名規(guī)則,,星座內星星命名規(guī)則,M42獵戶座大星云·彌漫星團,,星座內星星命名規(guī)則,4、對一些特別亮的星取有專名。如天狼（Sirius）、織女（Vega）等。,,星座內星星命名規(guī)則,5、中國古代恒星命

7、名方法是劃分星官。 ①三桓：紫微桓、太微桓、天市桓。,,星座內星星命名規(guī)則,三桓：紫微桓、太微桓、天市桓。 紫微桓（中桓）：天北極周圍天區(qū) 太微桓（上桓）：包括紫微桓與二十八星宿之間的獅子座、后發(fā)座、室女座、獵犬座等天區(qū) 市桓（下桓）：包括蛇夫座、巨蛇座、天鷹座、武仙座、北冕座等,,星座內星星命名規(guī)則,5、中國古代恒星命名方法是劃分星官（共283個）。 ①三桓

8、：紫微桓、太微桓、天市桓。,②每個星官或每宿中的恒星用數字排序。如參宿七、畢宿五、河鼓二（牛郎星）等。 ③參、畢是星宿名，河鼓是星官名。 ④沿黃道的二十八星官成為二十八宿。,,星座內星星命名規(guī)則,二十八宿,四象：將二十八宿分成四組，每組七宿， 分別與四個地平方位、四種顏色相匹配。東方蒼龍，青色：角、亢、氐、房、心、尾、箕；北方玄武，黑色：斗、牛、女、虛、危、室、壁；西方白虎，白色：奎、婁、胃、昴、畢、觜、參

9、；南方朱雀，紅色：井、鬼、柳、星、張、翼、軫. 二十八宿的范圍有大有小，最大的為井宿，赤經跨度約為330，而最小的觜（zi）宿和鬼宿，僅有20 – 30 。,星等的概念,1、星等（star magnitude）是天文學上對星星明暗程度的一種表示方法，記為m。,2、星等數越小，星星越亮。每相差一等，亮度大約相差2.512倍。,3、肉眼能看到的最暗的星星是6等星，大約有6000多顆。,天空中有一等星20顆，二等星有46顆，三等星

10、134顆，四等星共458顆，五等星有1476顆，六等星共4840顆，共計6974顆。,參宿七絕對星等：-7等視星等：0.18等,,星等的概念,4、滿月-12.6等。太陽-26.7等。金星(Venus)最亮-4.4等。,5、視星等—絕對星等（星星們的實際發(fā)光本領。）,太陽絕對星等：4.8等視星等：-26.7等,如果絕對星等用M表示，視星等用m表示，恒星的距離化成秒差距數為r，那么M=m+5-5lgr。所以給定某一恒星（已測得視星等

11、），并已知距離，就能直接計算出絕對星等。,,星等的概念,6、當今最大的天文望遠鏡能看到24等星。,夏威夷凱克望遠鏡,天球的概念,1、天球是一個假想的巨大球面，它的中心是觀測者（或地心、日心、銀心等），半徑無窮大。引入天球，以方便確定天體位置。,,天球的概念,天軸,北天極P和南天極P＇,天赤道QQ＇,赤緯δ,赤經α春分點逆時針方向度量,赤道坐標系統(tǒng),白羊座,,天球的概念,天頂Z天底Z＇,真地平（或地平圈）,地平緯圈、地平經圈,地平高度

12、h（或天頂距z）,方位角A,東、南、西、北點北點順時針度量,地平坐標系統(tǒng),天球的概念,東、南、西、北點（南、向西為正）,赤道坐標系統(tǒng),地平坐標系統(tǒng),北天極P和南天極P＇,天頂Z天底Z＇,天球的概念,,黃道與黃道星座,1、太陽在天球上的視運動分為兩種：周日視運動、周年視運動。,2、周日視運動即太陽每天的東升西落，本質上是由于地球自轉引起的。,,黃道與黃道星座,3、周年視運動是地球公轉所引起的太陽在星座間“穿行”的現象。,,黃道與黃道星

13、座,4、天文學上把太陽在天球上的周年視運動軌跡，稱為黃道，也就是地球公轉軌道面在天球上的投影。,,黃道與黃道星座,1、為定位方便，人們把黃道劃分為12等份，每份用鄰近的一個星座命名，稱為黃道十二宮。,2、星座對應的天區(qū)。,3、生日時看不到自己的星座。,,恒顯圈和恒隱圈,地球上不同緯度的地區(qū)，所能看到的星座是不一樣的。 對于某一地點而言，有的星座永遠也看不到；反過來，有的星座一年四季都看得到。,,兩極地區(qū)觀測到的天體周日視運動,恒顯

14、圈和恒隱圈,,赤道地區(qū)觀測到的天體周日視運動,恒顯圈和恒隱圈,赤道-極地間觀測到的天體周日視運動,恒顯圈和恒隱圈,赤道-極地間觀測到的天體周日視運動,恒顯圈和恒隱圈,若一個地點的緯度是φ，那么赤緯小于-（90°- φ ）的天體就永遠看不到。 赤緯大于（90°- φ ）的天體，總能看到。,恒顯圈（90°- φ ）恒隱圈-（90°- φ ）,公轉周期360°→365日地球自轉360

15、°→24小時,星空的四季變化,天體每天比前一天早升起4分鐘,地軸進動與歲差,引力對地軸的扶正與自轉抗力。 自轉的抗力不僅是地軸不被扶正，還要保持傾角不變，繞與黃道平面垂直的軸緩緩旋轉，掃過一個圓錐面，周期為26000年。,地球就好比一個超大陀螺，而它受的外力矩來自于太陽和月亮共同引起的不均勻的潮汐受太陽和月亮的引力產生的力矩的復雜作用，結果使地球像一個陀螺一樣，自轉軸作著周期為26000年的進動。,,地軸進動與

16、歲差,,地軸進動與歲差,地軸進動時，與黃道面傾角不變. 但赤道面與黃道面的交線會在黃道面上緩緩移動，造成春分點西移，從而使回歸年短于恒星年（地球公轉真正周期）。 這一現象稱為歲差。,,天體的自行,恒星(star)的運動稱為自行。 實際上速度比行星(planet)快。,,變星,凡是肉眼能觀測到亮度變化的恒星，都稱為變星。變星主要分為造父變星和食變星兩種。,食變星,,變星,造父變星（仙王座sita—

17、造父一）是因為自身體積有規(guī)則的變化導致的變光。（膨脹時亮度減弱） 脈動變星分為規(guī)則的、半規(guī)則的和不規(guī)則的。造父變星屬于規(guī)則的，它又分為短周期和長周期兩種。,恒星顏色與其表面溫度的關系,藍色恒星表面溫度在10000 K以上，如參宿七、軒轅十四（獅子座α）等。,白色恒星表面溫度在11500～7700 K，如天狼星、織女星、牛郎星、北落師門（南魚座α）和天津四等。,黃色恒星表面溫度在6000～5000 K，如太陽、五車二（御

18、夫座α）和南門二（半人馬座α）等。,紅色恒星表面溫度在3600～2600 K，如參宿四和心宿二（天蝎座α）等。,新建的光譜L型矮星的表面溫度在2000～1500 K。,,恒星的光譜光度圖赫—羅圖,,梅西耶天體,1、深空天體：除太陽系天體（行星、彗星、小行星）或恒星外的天體。包括星團、星云、星系、類星體等。,2、極少部分能用肉眼或雙筒望遠鏡看到。,3、法國天文學家梅西耶在搜尋彗星時，為不至于混淆而編制。梅西耶星云星團表含110個天體

19、，NGC含八千個深空天體。,4、每年3月下旬，太陽運行至梅西耶天體稀疏的地方，可觀測除M30外其余109個。,,梅西耶天體,M3（NGC：5272） 球狀星團,結構致密、中心集聚度很高、外形呈圓形或橢圓形的星團。,,梅西耶天體,從大熊座北斗的α星和γ星引出一條直線，向大角方向延長約兩倍，就可以找到獵犬座α星。 它與獅子座β星和牧夫座大角組成了一個等邊三角型，通過這個辦法也可以找到獵犬座α星。,在獵犬座α星和大角連線的中點可以找

20、到一顆非常黯淡的星，有時甚至得借助小望遠鏡才能看到。,,梅西耶天體,,梅西耶天體,M6（NGC：6405）別名蝴蝶星團 疏散星團,結構松散、外形不規(guī)則的星團。,,梅西耶天體,,梅西耶天體,M42（NGC：1976） 彌散星云 反射星云,星際氣體或塵埃組成的不規(guī)則形狀的云霧狀天體。,,梅西耶天體,M78（NGC： 2068 ） 彌散星云反射星云,反射附近亮星的光而發(fā)亮的亮星云.,,梅西耶天體,M78（NGC： 2068

21、 ） 彌散星云反射星云,,梅西耶天體,M96（NGC： 3368 ） 旋渦星系,,梅西耶天體,M96（NGC： 3368 ） 旋渦星系,,,順行、逆行、留,當你連續(xù)觀察幾天到幾十天，會發(fā)覺，行星相對于恒星背景有明顯的移動，其路徑是在黃道附近，有時是自西向東（順行），有時自東向西（逆行）。 其中，順行的時間較逆行長。由順行轉為逆行或逆行轉為順行的轉折點，似乎是靜止的，叫“留”。 地內行星在一個會合周期內，所經歷

22、的過程為：上合→（順行）→東大距→（順行）→留→（逆行）→下合→（逆行）→留→（順行）→西大距→（順行）→上合。,,順行逆行留,,行星大距,地內行星（水星和金星）以會合周期為周期，往來于太陽的東西兩側。它們在太陽以東或以西的距角，有一定的限度，其最大的距角稱為“大距”。 “大距”時是觀測地內行星最有利的時機。因為此時行星距太陽較遠，受陽光影響較小。,東大距時，地內行星于日落后出現在西方天空； 西大距時，于日出前出

23、現在東方天空。,水星和金星的大距，分別為“28度”和“48度”。這個角度的大小決定于地內行星對于太陽的距離和日地距離。,行星大距,,合 與 沖,合日：即天體視位置跟太陽為同一方向（以視黃經相等定義），此時天體與太陽同升落，受陽光影響不能見到該天體。,,合 與 沖,沖日：以地球為中心，行星運行到與太陽相反方向（嚴格定義為黃經相差180度）時。,此時日落后行星即東升，行星落至地平線時就是日出，故整晚可見該天體，也是行

24、星最亮和最適合觀測的時候。,,凌日,1、內行星從地、日間通過，我們看到一個黑點在日面緩緩掠過，如水星凌日及金星凌日。,2、2012年6月6日金星凌日。,,掩星,掩星是一種天文現象，指一個天體在另一個天體與觀測者之間通過而產生的遮蔽現象。一般而言，掩蔽者較被掩者的視面積要大。,若相反者則稱為“凌”，如金星凌日，“凌”有以小欺大的意思。（有天文愛好者認為日食也是月掩星的一種。）,練習,1、全天共______個星座。A.66

25、B.88 C.166 D.1882、除太陽、月球外，全天最亮的恒星是______，最亮的星是_____。A.天狼星（大犬座） 金星 B.大角星（牧夫座） 水星C.參宿七（獵戶座） 木星 D.織女星（天琴座） 土星,,天球的概念,3、星等數越小，星星越亮。每相差一等，亮度大約相差_____倍。A.1.5倍 B.2倍 C.2.5倍 D.3倍4、法國梅西

26、耶星表簡稱BD B.GC C.NGC D.M5、中國古代將恒星分為三桓______宿。A.二十七 B.二十八 C.三十七 D.四十七,,天球的概念,6、圖中南北天極、天頂、N、γ、地平圈等分別屬于赤道坐標系統(tǒng)還是地平坐標系統(tǒng)。,,天球的概念,7、若某天體于昨晚24點到達觀測者頭頂，請問今晚它將于________再次抵達該位置。A.4分鐘前 B.4分鐘