如何区分天上的星星,天文观测史 教你认识星座

伤我心太深

　　天文学的一个最大特点是尤为重视对天象的观测。天文学正是从对天象的观测中诞生，并随着观测精度的提高和天文新现象的不断发现而发展。而要在分布着许多星星的夜空中很快找到某个观测对象，必须认识星空。


　　面对星空，乍看起来，似乎有多得数不清的星星，一时不知从何着手去认星，似乎认识星空很不好办。据统计，在整个天球上，正常视力的人眼可见的恒星总数只有六千多颗，其中一等星为20颗，二等星为46颗，三等星为134颗，四等星为458颗，五等星1476颗，六等星为4840颗。一等星是最亮的星，六等星是正常视力的人眼刚刚能分辨的暗星，两者的星等差5个等级，前者的视亮度是后者的100倍，星等相邻的恒星的视亮度之比为2.51倍。


　　在任意时刻，我们从天上所看到的恒星只有三千多颗，另外三千多颗在地平线以下，因而看不到它们。认识星空，应先认识60多颗比较好认的较亮的一、二等星，然后再考虑认识部分三、四等星，至于很暗的五、六等星可暂不予考虑。换言之，认星应先易后难，循序渐进，积少成多。


　　人们为了便于认识星空，识别星体，首先要按一定的规则将天空划分若干星区。目前，国际上通用的方法是将星空划分为88个星座，而我国古代则将星空划分为三垣四象二十八宿。


　　一、星座的划分与恒星的命名

　　1.星座的划分


　　我们将肉眼看到的恒星，按照它们排列的形状分为若干区域，并称这些区域为星座。早在公元前1000年前后，古巴比伦人就创立了30个星座。后来，欧洲的一些天文学家又陆续加以补充和发展。1922年国际天文学联合大会将历史上沿用的星座名进行整理并确定为现代国际通用的88个星座(其中北天29个，黄道12个，南天47个)，不久又规定以1875年的春分点和赤道为基准。
　　星空上各星座的大小和形状不一，但某一区域内恒星皆属该星座。每一星座可由其中亮星的特殊分布而被辨认，例如，形如勺子的七颗亮星(北斗七星)称为大熊座。星座名称一般按照恒星排列的形状结合人们的想象，用神话人物(如仙女座、仙后座)、器具名(如六分仪座、显微镜座等)或动物名(如鲸鱼座、乌鸦座等)命名的。


　　2.恒星的命名






　　天文学家最常用的恒星命名方法是德国天文学家巴耶尔17世纪初提出的一种方法，即以星座为姓，按恒星由亮至暗的顺序，用希腊小写字母α、β、γ、δ、ε、ζ……命名。24个字母用完后，就用小写的拉丁字母a、b、c、d……，若再不够用，再用大写的拉丁字母A、B、C、D……，但R以后的字母是专门用来命名变星的。
　　我国的先民很早就注意到一些明亮或有特征的恒星，给它们起了各式各样的名字，例如织女星、牛郎星、心宿二，参宿四等等。因为织女星、牛郎星分别是天琴座和天鹰座中的最亮星，所以也称作天琴座α和天鹰座α。


二、三垣四象二十八宿


　　中国古代为了认识星辰和观测天象，将星空分成三垣二十八宿三十一个星区。北天极和近头顶天空分为三个区域称为三垣。它们分别是紫微垣、太微垣和天市垣。紫微垣靠近北天极，位居北天中央，包括小熊、大熊、仙后、仙王等星座。在我国北方，这部分天区是永不没入地平的，称为拱极星区域，好像整个星空都在围绕它们转动。太微垣在紫微垣的东北方向，包括室女、后发、狮子等星座的一部分。天市垣在紫微垣的东南方向，包括蛇夫、武仙、巨蛇、天鹰等星座的一部分。
　　二十八宿是我国古代一种恒星分群系统。我国古代把天球赤道和黄道一带(即月球和太阳视运动的天区部分)的若干恒星分成二十八个星组，称为二十八宿，用来作为量度日、月位置和运动的标志。二十八宿每七宿组成一象，共分四象，以颜色不同的四种动物名命，即东方苍(青色)龙(包括角、亢、氐、房、心、尾、箕七宿);北方玄(黑色)武(包括斗、牛、女、虚、危、室、壁七宿);西方白(白色)虎(包括奎、娄、胃、昴、毕、觜、参七宿);南方朱(红色)雀(包括井、鬼、柳、星、张、翼、轸七宿)。这里所说的玄武就是黑色的乌龟。

　　三、如何认识四季星空

　　由于地球的自转运动和公转运动，造成了天体在天球上的视位置的周日变化和周年变化。各星座出没地平的方位和运行路线会因时因地而异，但各星座的形状和它们之间的相对位置保持不变。为了熟悉星空，最好先在星图或标有恒星位置的天球仪上熟悉一下各星座的形状和它们的相对位置，做到心中有个大致印象，然后再面对星空进行实际认星就会顺利得多。
　　由于不同地理纬度地区的人在不同季节内所见星空区域不同，而我国大部分地区处在北半球中纬地区，这里简要介绍我们北半球中纬地区的观测者如何认识四季星空。





　　1.春季星空


　　春季星空的主要星座有大熊座、小熊座、狮子座、牧夫座、室女座等星座。认识春季星座必须掌握以下三个要领：
　　(1)认识北斗七星;(2)认识春季大曲线;(3)认识狮子座。(1)认识北斗七星春天的夜晚，最引人注目的是高悬于北方天空的大熊座的北斗七星，除δ星是3等星外，其余6星都是2等星，即使在有夜灯光的城市也容易找到。


　　这七颗星的中国名称，从斗口依次顺延为：天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳和摇光。前四颗星为斗身，又名斗魁，后三颗星为斗柄。北斗第六星开阳附近有一颗伴星，中名叫“辅”，西名为Alcor;在阿拉伯文里是试验之意。相传古代阿拉伯人在征兵的时候，就用这颗星试验新兵的眼力，如果能看见这颗辅星，那就证明视力很好。天枢(大熊座α星)和天璇(大熊座β星)为指极星，连接这两颗星并延长到这两颗星距离5倍远的地方，可找到明亮的北极星。


　　北极星属小熊座，因它离北天极很近，所以粗略看起来，它无周日视运动，其他的星都在围绕它作周日视运动。北斗七星的斗柄指向因季节的不同而不同。古人云：斗柄东指，天下皆春;斗柄南指，天下皆夏;斗柄西指，天下皆秋;斗北东指，天下皆冬。由此可见，认识了北斗七星，不仅可帮我们确定正北方向，而且还可帮我们确定季节，是我们认识星空的好帮手。


　　(2)认识春季大曲线


　　顺着斗柄的几颗星所形成的曲线延伸出去，能找到一颗橙色的亮星——牧夫座的大角星。它是春夜星空的第一亮星，牧夫座中另五颗较暗的星，组成一个五边形，将它们与大角星用假想线连接起来，活像一只风筝，而大角星恰似挂在风筝下端的一盏明灯。顺着斗柄的几颗星所形成的曲线继续向南延伸，可找到另一颗呈青白色的亮星——室女座的角宿一。这条始于斗柄、经过牧夫座的大角星和室女座角宿一的大弧线称为春季大曲线。


　　(3)认识狮子座


　　由北斗七星的斗口上的天枢(大熊座α星)向天璇(大熊座β星)方向延伸，大约为这两星距离七倍远的地方，就是春季星空中引人注目的狮子星座。

　　将狮子座的九颗星用假想线连接起来，就像一头威武的雄狮。认星时请注意以下特点：这个星区西部的六颗星，形如反写的大问号，又如一把农夫用的镰刀，人们把这六颗星想象为雄狮的头和颈，镰刀把尖上的那颗白色亮星就是狮子座α星，其中文名叫轩辕十四。在狮子座镰刀型曲线内，有一个流星雨辐射点，每年11月中旬的狮子座流星雨就是从此处爆发出来的。狮子座的后三颗星，构成一个小三角形，人们把它想象为雄狮的尾巴，尾巴末端有一颗黄色的星，是狮子座的β星。


　　在室女座和附近的后发座中，可以看到很多河外星系和星系团。室女座星系团约由2500个星系组成，是离我们银河系最近的一个大型星系团。春夜星空中还可看到另一些星座。对于初学者可先学会认识以上介绍的几个主要星座。建议读一读下面的春季认星歌，看一看春季星空的主要星座图，也许对检验和提升你认识春季星空能力有所帮助。


　　春夜认星歌

　　春风送暖好认星，北斗高悬柄指东。认星先从北斗起，向南展开方向明。
　　雄狮春夜横空卧，头尾特征要记清。牧夫大角沿斗柄，风筝之下一明灯。






　　2.夏季星空夏


　　季星空的主要星座有天琴座、天鹰座、天鹅座、天蝎座、人马座、武仙座等星座。
　　夏日黄昏以后，北斗七星位于西北方天空，斗柄指向南方。这个时期星空的特点是，银河像美丽的光带挂在天穹，从北偏东的地平线向南方延伸，在银河的中段有三颗明亮的星——天琴座的织女星、天鹰座的牛郎星和天鹅座的天津四，它们组成了夏季星空的大直角三角形。织女星位于直角上。织女星后面的四颗小星组成菱形，织女星连同这菱形组成了天琴座。织女星在银河的西侧，牛郎星在银河东侧，二星隔河相望。靠近牛郎星西北和东南各有一颗暗星，俗称扁担星，传说那是牛郎挑着来同织女相会的一双儿女;它们同牛郎星排成一条直线，统称河鼓三星。
　　在天琴座的东北，在银河背景上可看到一个十字形的星座叫做天鹅座，天津四就是处在十字的东北端那颗白色的亮星。天鹅座以有许多美丽的气体星云和黑乎乎的暗星云称著。此外，它有一个强射电源——天鹅座A，在天鹅座A的方向还发现一个强烈的X射线源，被公认为黑洞的最佳候选者。


　　由织女星顺着银河“岸”边向南延伸，可看到一颗红色的亮星——天蝎座的心宿二，它和十几颗星组成S形曲线，这就是夏季的代表星座之一天蝎座，蝎尾浸没于银河之中。由牛郎星沿银河南下，可找到人马座，其中的6颗星组成南斗六星与西北天空的北斗七星遥遥相对。常言所说“北斗七，南斗六”就来源于此。人马座部分的银河最为宽阔和明亮，因为人马座方向是银河系中心的方向。中国28星宿之一的斗宿(南斗六星)就处于人马座之中。在由织女星向牛郎星连线并继续向东南方向延伸，可找到由暗星组成的摩羯座，中国星宿牛宿就处于摩羯座之中。



苏轼《前赤壁赋》中有一名句曰：“月出于东山之上，徘徊于斗牛之间”。其中的斗即指斗宿，牛即指牛宿，也就是说，月亮是在人马座与摩羯座之间徘徊，过去曾有一些人将此解释为月亮徘徊在北斗星与牛郎星之间，纯属误解。沿天津四与织女星的连线向西南方向巡去，可找到武仙座，武仙座以西就是由七颗小星围成的北冕座。现在让我们读一读夏夜认星歌，以便记住夏季星空的主要星座。


　　夏夜认星歌


　　斗柄南指夏夜来，天蝎人马紧相挨。顺着银河向北看，天琴天鹰隔河排。
　　天鹅飞翔银河上，牛郎织女色青白。红星心宿照南斗，夏夜星象记下来。


　　3.秋季星空


　　秋季星空的主要星座有飞马座、仙女座、英仙座、仙王座和仙后座等星座。秋高气爽，天空刚刚拉上夜幕时，北斗七星横在地平线上，斗柄指西，这时不容易看到它。飞马当空，银河斜挂，这是秋季星空的重要特征。


　　在秋季星空中，最引人注目的是由四颗亮星组成的一个大方框，它由飞马座的α、β、γ三颗星和仙女座的α星构成，这四颗星除γ星为3等星外，其他都是2等星，所以这个四边形在天空中非常醒目。作为这个四边形左上顶点的α星是仙女座中最亮的一颗，从四边形中飞马座α星到仙女座α星的对角线，向东北方向延伸，仙女座δ、β、γ这三颗亮星(除δ是3等星外，其他两颗都是2等星)几乎就在这条延长线。仙女座中有一个著名的仙女座大星云M31，名为星云，实为一个比我们银河系还大的星系。此外，仙女座还有一个流星雨辐射点，著名的仙女座流星雨通常在每年11月20日前后可见。


　　仙后座位于她女儿仙女座的北面。它的五颗较亮星可连成一个英文字母W，这个W在秋季星空中显得特别辉煌，很容易找到。仙后座西边就是她的夫君仙王座。沿仙女座向东北方向延伸可找到英仙座，其中的一颗亮星大陵五是著名的食变双星。英仙座中也有一个流星雨辐射点，每年7月27日至8月17日，可以看到有名的英仙座流星群。仙王座、仙后座、仙女座、英仙座、飞马座构成王族星座，是秋季星空的主要星座。位于秋季四边形正南方的南鱼座有一颗名叫北落师门的亮星。秋季星空亮星很少，但像仙女座大星云M31这样的深空天体虽然不太亮却十分壮观。现在让我们读一读秋夜认星歌，以便记住秋季星空的主要星座。


　　秋夜认星歌

　　秋夜北斗近地平，仙后五星升当空。
　　仙女一字东北指，飞马四星四边形。
　　英仙星座一主星，大陵五是变光星。
　　南天寂寞少亮点，北落师门一明灯。






　　4.冬季星空


　　冬季星空的主要星座有猎户座、大犬座、小犬座、金牛座、双子座和御夫座等星座。在寒冷的冬天，夕阳西下后的夜空，北斗七星出现在东北低空，斗柄指向北方。冬季星空中最引人注目的是高悬于南天的猎户座。它主要由七颗亮星组成，夹在红色亮星参宿四和蓝白色亮星参宿七之间的三星被看作是猎人腰带上的明珠;著名的猎户座大星云就位于中间那颗明珠附近，民间所说的“三星高照”就是这三颗星。在我国古代天文学中，天蝎属商星，猎户属参星，刚好一升一落，永不相见，于是杜甫在诗中说：“人生不相见，动如参与商。”


　　顺着三星向南偏东巡去，可找到全天最亮的星——大犬座的天狼星，它是一颗双星。参宿四的正东另有一颗白色的亮星——小犬座的南河三。参宿四、天狼星和南河三组成冬季大三角，淡淡的银河从中穿过。沿猎户座三星向西北望去，可找到一颗红色亮星——金牛座的毕宿五以及附近的几颗小星，它们组成毕星团;再继续向西北巡去，可看到由6至7颗小星组成的昴星团;它们皆属金牛座。金牛座的东北是形如五边形的御夫座，其主星五车二是颗很明亮的星。顺着参宿七和参宿四的连线向东北巡去可找到双子座，它像个矩形，其中可找到两颗亮星：橙黄色的北河三和蓝白色的北河二。五车二、北河三、南河三、天狼星、参宿七、毕宿五共同组成冬季大六边形。其中的南河三、天狼星与参宿四组成冬季大三角。

　　现在让我们读一读冬夜认星歌，以便记住冬季星空的主要星座。



　　冬夜认星歌

　　三星高照入寒冬，昴星成团亮晶晶。金牛低头向猎户，御夫五星五边形。
　　北看双子东小犬，天狼全天第一星。遥望东北有北斗，指极定北方向明。


　　在介绍四季星空之后，有一点要特别指出：以上所说的春夏秋冬四季星象，主要是我国北方地区黄昏之后全天星星几乎出全的一段时间内所看到的情景。
　　为什么在一年四季大体相同的时间内，在同一地区之内所看到的星象，会是这样千差万别呢?原来是由于地球绕太阳运动形成的。地球绕太阳一年运转一周，星象则由东向西移动，一年顺次移动一遍。其实，在同一地点整夜连续观看星象，四季不同的星象同样会顺次出现在我们面前，只是随季节的变化，东升西落的先后顺序不同罢了。这种每天东升西落的现象是由地球自转形成的。因此，如果有人想尽快认识四季星象的话，不妨下点苦功夫，进行整夜观看。这样，用不了多少天就可以达到认识星空的目的了。


　　链接知识：你知道古代的普通人对星空已熟悉到何等程度吗?


　　在古代，人们为了确定季节辨别方向就必须了解天文知识，熟悉星空。不仅所有的古代科学家几乎个个都是通晓星空的天文学家，即使是妇女儿童士兵农夫也都相当熟悉星空。
　　明末顾炎武在《日知录》里说：“三代以上，人人皆知天文。‘七月流火’，农夫之辞也;‘三星在天’，妇人之语也;‘月离于毕’，戍卒之作也;‘龙尾伏辰’，儿童之谣也。后世文人学士，有问之而茫然不知者矣。”翻译成白话文，意思是说：夏商周三代的时候，人人都知天文。“七月流火”是农夫们说的话，“三星在天”是妇道人家说的话，“月离于毕”是戍边的士兵们所说的话;“龙尾伏辰”是儿童唱的童谣。后来的文人学士们，若问他们关于这方面知识时他们却茫然不知了。


　　如果在网上搜索一下，不难找到对“七月流火”，“三星在户”，“月离于毕”“龙尾伏辰”的文字注释，但都没有结合星图来讲，所以有必要在此基础上再作进一步的解析。
　　“七月流火”中的火是指蝎子座中最亮星——红色的大火星。每年初夏入夜不久，大火星就处于南方的中天，到农历七月就偏向西边。

　　“三星在户”中的三星就是处于猎户座腰间的三颗亮星，俗语所说的“三星高照”“福星高照”，就是指这三星。冬夜，猎户座高悬南天，明亮放光。“三星在户”就是说这三星照在门前，以喻新喜临门。“月离于毕”中的毕是指二十八星宿中的毕宿，属西方白虎七星宿(奎娄胃昴毕觜参)之一。离通丽，附着的意思。此语意为月亮附于毕宿。


　　“龙尾伏辰”语出《左传》：“童谣云‘丙之晨，龙尾伏辰’”。注称：“龙尾者，尾星也。日月之会曰辰，日在尾，故尾星伏不见。”这里的尾就是二十八星宿中的尾宿，也属于天蝎座，正是蝎子的尾巴。此语意为丙日将旦之时，龙尾之星隐伏在日月交会之处。

　　综上所述可知，古代的普通人都相当熟悉星空，或者说有关星空的知识在人们中已得到相当大程度的普及。