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我能想到最浪漫的事,就是和你一起仰望星空……

北京航空航天大学科协
北京航空航天大学现隶属于工业和信息化部
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“星点点,月团团。倒流河汉入杯盘。”我们是从什么时候开始抬头,开始仰望浩瀚的星空的?古时烛光暗淡,开扉抬眼即是灿烂银河,人们观测星辰以指导农业生产,调和律令;而今虽电灯普及,科技发展,但是观星的浪漫与智慧,仍值得今人细细探索。

我们不妨从星群中最容易识别的北斗七星开始,“第一天枢,第二天璇,第三天机,第四天权,第五玉衡,第六开阳,第七摇光”,这样的排序是从北斗七星的勺口开始,勺柄末端为摇光,亦名破军星。北斗七星的指向随着季节而改变,从我们所处的北半球观测,它绕着北极旋转,春天时勺口朝下,秋日相反。借助对北斗七星的定位,我们可以轻易地找到北方,同时也可以以此为参照定位其他星体。倘若夜空晴朗,在保证安全的情况下,不如试着看看北斗,借着星光找寻回家的路。

看看这张图,你能在其中找到摇光星吗?

有了最基本的定位,让我们再来看看如何正确地观测星体。首先从一些基本的天文常识入手,我们采用星等来衡量天体光亮度,星等值越大,视亮度越低,那么什么是光亮度呢?光度(Luminosity)是指天体在单位时间内辐射的总能量,是恒星的固有量,而亮度(brightness)是指在地球上单位时间单位面积接收到的天体的辐射量,简单来说,可以理解为光度是“发射”出来的,亮度是我们“接收”到的。视亮度的大小取决于天体的光度,与太阳的距离和星际物质对辐射的吸收和散射,通常而言,在晴朗的夜空下,人的肉眼能观测到的极限为六等星。

星等相差5等的天体亮度相差100倍,即星等每相差1等,亮度相差约2.512倍,具体公式为:

其中m1和m2为恒星的星等,F代表亮度。根据测量波段可以将视星等分为目视星等,照相星等和光电星等。而在全波段测量得到的星等称为热星等,它是对所有波段积分得到的总和。

我们平时用肉眼看见的星星大多呈现光亮的白色,然而许多恒星的颜色并非如此。恒星的颜色映了恒星的表面温度高低,温度越高(低),颜色越蓝(红)。这是为何呢?因为天体的颜色和辐射谱的形态依赖于表面温度的高低,在这里我们引入色指数的概念,色指数(color index)指同一天体在不同波段的星等之差,而由于星等与亮度有对数关系,同时也反映了亮度之比。色指数的大小反映了天体的温度,温度越高,色指数绝对值越小。正如下面这幅描述“鹊桥相会”画作,由于织女星温度较低,北极部分呈淡粉红色,赤道部分呈蓝白色,所以呈现出梦幻的场景,何尝不是科学与艺术的结合?

现在我们有了理论基础,那么,如何实践观测呢?

专家们通过实验证明:人肉眼受刺激的反应是光强的对数,也就是说,眼睛感受的变化不如光线变化剧烈,这实际上也保护我们在面对剧烈光线变化时不至于失明。

让我们选一个晴朗的夜晚,找到一个远离光污染的地方,为了使观测状态达到最佳,我们需要先闭上眼睛。为什么要这样做呢?因为视杆细胞是夜视时最重要的感光细胞,为了在夜视时使视杆细胞和视锥细胞达到最佳状态,需要在黑暗中适应至少45分钟,但是实际上我们只需闭眼或在微光环境中呆10分钟以上,然后就可以睁开眼睛仰望星空了。

“我们与那些遥远星系息息相关,无论它们是如何与我们天各一方,那些经过数十亿年旅行到达地球的光线,终究会把我们联系在一起。”让我们仰望星空吧,它是那样遥远而深邃,那无穷的真理,值得我们苦苦求索追随。也许今晚天气正好,我们一起去看星星吧!

评论
科普科普知识的摇篮!
太师级
在这个宁静的夜晚,我们抬头仰望星空,星星点点,心中涌动着无尽的遐想。星空,是我们共同的家园,也是我们梦想的起点。每一颗闪烁的星星,都像是一个个未解之谜,等待着我们去探索和解密。
2024-05-15
科普lyjzgf
进士级
我会指着北斗七星,告诉你古人如何凭借它们指引方向,你会提起夏季大三角,讲起童年夏夜追逐萤火虫的记忆。在这样的时刻,整个世界都安静下来,只剩下我们和头顶这片浩瀚的星空,仿佛整个宇宙都是我们的见证者。
2024-05-15
尖刀情怀永远跟党走
太师级
星光尽管非常遥远,借助北斗七星就能找到北极星。有了北极星的指引,古代的先人们就容易找到回家的路。尽管现在科技很发达,北斗星依然是判定方位的重要参照物。浩瀚宇宙,无数繁星,天气晴朗,夜晚观星,也是享受,更有浓情蜜意!
2024-05-15