1911 年 8 月的天空

本月最亮的恆星;光行差;行星;新彗星


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在我們頭頂上,當我們在晴朗的八月夜晚仰望天空時,一顆非常明亮的藍白色恆星閃耀著光芒。即使是觀星新手也會認出這是織女星,天琴座的主星,並且根據哈佛大學的仔細測量,它是北部天空中最亮的恆星。為了後者的榮譽,它確實有兩個勢均力敵的競爭者,Capella(五車二)僅暗淡百分之七,而 Arcturus(大角星)則暗淡百分之十。這些恆星之間非常明顯的顏色差異給這種比較帶來了很大的困難。不同的人的眼睛對不同顏色的光線敏感程度不同,一位對紅光異常敏感的觀察者無疑會估計大角星比織女星更亮。在進行比較時,有必要選擇兩顆恆星在地平線上高度相等的時間,否則即使在晴朗的天氣中,我們大氣層對光線的吸收也會使較低的恆星看起來更暗淡。在照片上,照片對藍色和紫色光線比眼睛敏感得多,織女星看起來幾乎是五車二的兩倍亮,並且[fully]是大角星的三倍亮。南半球天空中的三顆恆星——天狼星、老人星和半人馬座阿爾法星——在視亮度上超過織女星;但只有第一顆在我們這個緯度可見。視差測量表明,織女星的距離是天狼星的四倍,因此實際上,它的真實亮度大約是後者的三倍。從望遠鏡的角度來看,它因其極高的亮度以及一顆位於約 40 角秒之外的微弱伴星而引人入勝,這顆伴星不與亮星共享運動,並且可能位於其後方很遠的地方。正如我們的首字母所示,天琴座是又一個完全不像其名稱所指事物的星座的例子。儘管它沒有其他明亮的恆星,但它包含幾個有趣的物體。靠近織女星的是兩顆小恆星,與它形成一個近乎等邊三角形。其中最北端的一顆,天琴座 ε 星,對於敏銳的眼睛來說剛剛可以分辨出來,並且很容易用歌劇鏡分開。三英寸口徑的望遠鏡會將這顆寬雙星的兩個分量都顯示為近雙星,形成一個壯麗的四星系統。這兩個近雙星對以緩慢的軌道運動,所有四顆恆星都在太空中一起移動。三角形的另一顆恆星,天琴座 ζ 星,是一顆寬望遠鏡雙星,分離度為 43 角秒。從織女星穿過這顆恆星的直線再次指向天琴座 δ 星——一顆非常寬的雙星,分離度為十分角分,在雙筒望遠鏡中非常漂亮。在西南方向約五度處是更亮的恆星天琴座 β 星和天琴座 γ 星。前者(最靠近織女星)是一顆非凡的變星和光譜雙星。它實際上是一顆非常近的雙星,由兩顆亮度不等的恆星組成,它們以略小於十三天的週期幾乎接觸式地相互繞轉,相互遮蔽。良好對比星的接近使得變化非常容易追蹤。在最大亮度時,它幾乎與天琴座 γ 星的亮度相等;在最小亮度時,亮度不到亨利·諾里斯·羅素博士的一半。幾乎在連線這兩顆恆星的直線上是天琴座環狀星雲——一個在足夠強大的望遠鏡中非常美麗的物體。離天琴座不遠,就在天頂以北,是天龍座的頭部,以兩顆亮度介於二等和三等之間的明亮恆星為標誌。其中最東邊的一顆,天龍座 γ 星,在天文學史上具有相當大的意義,因為正是透過觀察它,偉大的英國天文學家布拉德利在十八世紀早期做出了光行差的重要發現。布拉德利的最初目的是用他自己發明的儀器觀察這顆恆星在天空中的位置,該儀器的精度遠高於以前使用的儀器,希望探測到其位置的年度變化,這是由於地球繞太陽的軌道運動引起的——換句話說,就是我們現在所說的年度視差。如果地球運動的這種效應應該存在,那麼很明顯,當地球位於太陽以北(從恆星的角度看)時,恆星應該看起來比平時更靠南,而當地球位於太陽以南(或者太陽位於地球以北,這發生在六月)時,恆星應該看起來比平時更靠北。但是實際的觀測顯示出一種不同且非常令人困惑的情況。恆星的視位置發生了變化,但它最靠北的時間不是在六月,正如表面上應該的那樣,而是在九月——晚了三個月!在六月和十二月,當視差效應應該達到最大值時,恆星的位置幾乎完全相同,但在九月和三月之間,當不應期望出現視差差異時,實際上觀察到了很大的差異。在對這種奇怪的現象進行了長時間的困惑之後,布拉德利在泰晤士河上航行時,注意到每次船隻搶風和改變航向時,風向似乎都會發生變化,從而想到了真正的解釋。假設風從北方吹來,就像在岸上或停泊的船隻上觀察到的那樣。現在假設船隻起航,並向正東方向行駛。在平靜的情況下,對於船上的觀察者來說,這顯然會產生一股從船隻航向方向吹來的風。這與實際的北風相結合,會使風看起來來自北方以東的某個點。船隻運動速度相對於風速越快,其視方向的偏差就越大。現在假設船隻掉頭並向正西方向行駛。風現在看起來會從北方以西的點吹來,就像之前觀察到的方向是北方以東一樣遠。但是,如果船隻向北或向南航行,則風的視方向將保持不變,儘管其速度似乎會增加或減少。現在,從恆星到達我們的光,雖然在其他方面與風完全不同,但像風一樣具有有限的速度;而這與(觀察者)的運動速度相結合,觀察者是被沿著移動的地球攜帶的,會產生類似的效果。當地球在任何給定的方向上移動時——例如向北——不在運動線上的恆星的光線似乎來自比其真實位置更靠北的點;也就是說,恆星似乎向北位移,反之亦然,如果地球向南移動。這正是布拉德利所觀察到的——恆星顯然在地球向北移動最快的時候最靠北——或者太陽顯然在最快的速度向南移動。這種情況發生在九月,所有其他觀測結果都得到了同樣好的解釋。謎團就這樣解開了。更重要的是,已經給出了地球不是固定在太空中的確鑿證據,而是圍繞太陽運動。天龍座的其餘部分蜿蜒曲折,先向右,然後向左,再向下,包圍著小熊座,並將其與西北天空中正在下降的大熊座分開。在極點的另一側,仙后座正在升起,而仙王座則更高。沿著銀河向南,我們到達天鵝座,然後是東南方向的天鷹座。飛馬座大方塊剛剛升起,從它穿過仙女座和英仙座的恆星線靠近東北地平線。東南較低的天空黯淡無光,只包含摩羯座和寶瓶座,但南方的射手座和天蠍座區域是天空中最美麗的區域之一,包含整個銀河系中最明亮的部分。室女座角宿一星位於西南方向的低空中,遠不如木星顯眼,木星略微偏左。天秤座、蛇夫座和巨蛇座佔據了西南天空的大片區域。武仙座位於天頂以西,北冕座位於下方,牧夫座更低,大角星幾乎位於天頂正西。 行星。 水星在整個八月都是昏星,在 12 日之前最容易看到。它與太陽的視距離(27 度)異常大,但由於遠在太陽以南,它在日落後僅能被看到一個小時,並且不容易看到。在月初,當它更靠北時,條件將最為有利。 金星也是昏星,但由於比水星離太陽更遠,而且亮得多,因此是一個顯眼的物體。她在 10 日達到最大亮度,此後,隨著她來到我們和太陽之間,她的月牙形迅速變窄,這足以彌補她的視大小隨著她靠近我們而增加。在月初,她在晚上 8:40 日落,在 15 日,在晚上 8 點前不久日落。此後,她非常迅速地接近太陽,到 31 日,當她在大約 6:45 日落時,將很難看到她。在月初,她看起來像一個月牙,直徑約 35 角秒,寬度為 12 角秒。到 31 日,她的直徑增加到 54 角秒,但她的月牙形只有 4 角秒寬,因此她傳送給我們的光線比以前少。 火星在白羊座,在 15 日晚上 11 點前不久升起。它緩慢地向東移動,並且隨著地球超過它,亮度和視大小都在增加。 土星就在附近,但移動得更慢,因此火星在 17 日清晨超過了它。此時,這兩顆行星的視距離僅為 21 角秒——約為月球直徑的 3 分之一。月球本身就在附近——在南方約四度——而三重合相將是早晨天空中一道美麗的景象。 木星是室女座的昏星,在月中晚上 10 點左右落下。 天王星在射手座,剛剛過沖日,它在 15 日的位置是赤經 19 小時 54.1 分,赤緯 21 度 26 分。 海王星在雙子座,在太陽昇起前約兩個小時升起。 月球在 1 日下午 6 點是上弦月,9 日晚上 10 點是滿月,17 日早上 7 點是下弦月,23 日晚上 11 點是新月,並在 31 日上午 11 點再次是上弦月。她在 21 日離我們最近,在 5 日離我們最遠。當她在天空中繞行時,她在 1 日與木星會合,8 日與天王星會合,17 日早上與火星和土星會合,21 日與海王星會合,25 日與金星和水星會合,並在 29 日再次與木星會合。 基斯彗星。 基斯在 7 月 6 日利克天文臺發現了一顆可以用歌劇鏡看到並帶有尾巴的彗星。當時它位於御夫座南部,並在日出前約四個小時升起。

大眾科學 Magazine Vol 105 Issue 5This article was originally published with the title “The Heavens in August” in 大眾科學 Magazine Vol. 105 No. 5 (), p. 104
doi:10.1038/scientificamerican07291911-104
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