盖亚任务、宇宙微波背景辐射、星际消光与红化、多普勒效应、赫罗图
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各个方向都一样?
自然不可能完全各向同性的。当我们的仪器更加 精确之后,发现有大约百万分之五的涨落。 温度的平均值告诉我们很多,比如宇宙的年龄, 而这些精细的各向异性的差异,告诉我们更多的 信息。 为什么会有更多的信息呢?因为造成这种各向异 性就意味着这些光与路径上的天体等等发生相互 作用,顺便带了那些天体等等的信息。
四、10月24日日偏食
2014年的最后一次日食发生在10月24日(世界时23日),月 亮位于室女座南部。 北京时间24日凌晨3:37:33,半影在东西伯利亚的堪察加半岛 开始接触到地表。随后月球影子东移,北美洲大部分地区都可 以看到这次偏食。不同城市的食分:温哥华0.658,旧金山0.504, 丹佛0.556,多伦多0.443。 最大食(月球影轴距离地心最近)发生在北京时间5:44:31, 位于加拿大努纳维特地区(靠近威尔士亲王岛),在地平线附 近的太阳食分达到0.811。在这一时刻,月球影子轴心在离地表 675千米高处掠过。北美东部将在日落食分看到这次偏食,北京 时间7:51:40半影离开地表,偏食结束。 加拿大和墨西哥部分城市的本地日食情况可以看这里,美 国的可以看这里。同样包括初亏、食甚、复圆的时间,太阳的 高度角、方位角、食分和掩盖面积比等信息。
宇宙背景辐射
宇宙背景辐射是来自宇宙空间背景上的各向同性或者黑体 形式和各向异性的微波辐射,也称为微波背景辐射。 有一个很令人头痛的问题在困扰这物理学家们,宇宙到底是 如何演化的。那是有两大派系,一派认为宇宙是一个稳恒的 存在,不会变大也不会变小,而另一派认为宇宙是起源于一 次大爆炸,大爆炸之后宇宙一直是在动态演化中的。那时候 似乎大爆炸似乎不太靠谱,因为按照这个「大爆炸」的逻辑, 我们现在应该能够观测到大爆炸的余热,然而大家暂时还没 找到。 二十世纪中叶,有两位非常厉害的工程师(Arno Penzias 和 Robert Wilson),他们做了一台很大的天线。但是,在调试 天线的过程中,却发现无论天线朝向哪个方向,都有一个一 模一样的很讨厌的背景噪声。起初大家以为是天线上的鸟粪 造成的,但是大家清理了鸟粪,检查的各个地方,最后这个 背景噪声还是消不去。
盖亚巡天计划
盖亚任务(Gaia)是欧洲空间局的空间望远镜。该任务的目 的是要绘制一个包含约10亿颗或银河系1%恒星的三维星图。作为 依巴谷卫星的后继任务,盖亚任务是欧洲空间局在2000年以后的 远期科学任务。盖亚任务在约5年的任务中将可观测到视星等最 暗为20等的天体。它的目标包含: 1、确认10亿颗恒星的位置、距离和每年自行运动量。对视星等 15等恒星的精确度为20 µas,20等则为200 µas。 2、侦测数万个太阳系外行星系统。 3、能够发现轨道在地球和太阳之间的阿波希利型小行星。这个 区域对地面望远镜相当难以观测,因为该区域几乎只在白昼时才 会出现在天球。 4、侦测最多50万个类星体。 5、阿尔伯特· 爱因斯坦广义相对论的更精确实验。
多普勒效应
物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。 在运动的波源前面,波被压缩,波长变得较短,频率变得较高 (蓝移blue shift);在运动的波源后面时,会产生相反的效应。 波长变得较长,频率变得较低(红移red shift);波源的速度越高, 所产生的效应越大。根据波红(蓝)移的程度,可以计算出波源 循着观测方向运动的速度。 恒星光谱线的位移显示恒星循着观测方向运动的速度,除非 波源的速度非常接近光速,否则多普勒位移的程度一般都很小。 所有波动现象都存在多普勒效应。
二、4月29日日环食
2014年第一次日食发生在4月29日,月亮位于白羊座南部。这 是一次比较罕见的日食,因为月亮伪本影的轴心并没有投射在 地球上,只有边缘擦过地球,称为“非中心食”。具体有多罕见 呢?从公元前2000年到公元3000年上下五千年,发生3956次日 环食中只有68次(1.7%)是这种情况。不过罕见归罕见,实际 观测并没有什么意义。这次只有南极洲极小区域可见日环食。 月球伪本影的北侧在北京时间13:57:35开始接触到南极洲,六 分钟后14:03:25达到最大食(月球影轴距离地心最近)。又一个 六分钟后的14:09:36,伪本影离开地表,日环食结束。可见环食 的地区位于南极洲东部一个D形小区域 而可以看见日偏食的地区则大得多,包括印度洋南部、印 度尼西亚南部边带以及澳大利亚全境。澳大利亚主要城市的偏 食详情可以点这里,包括初亏、食甚、复圆的时间,太阳的高 度角、方位角、食分和掩盖面积比等信息。
拉格朗日点
拉格朗日点指在两大物体引力作用下,能使小 物体稳定的点,于1772年由法国数学家拉格朗日 推算得出。1906年首次发现运动于木星轨道上的 小行星在木星和太阳的作用下处于拉格朗日点上。 在每个由两大天体构成的系统中,按推论有5个拉 格朗日点,但只有两个稳定,每个稳定点同两大 物体所在的点构成一个等边三角。
2014年日、月食
2014年有两次月食和两次日食,值得我们重点关注的 是10月8日的月全食。
一、4月15日月全食
2014年的第一次月食发生在4月15日,月亮位于室女座位置,主 要可见于西半球。如下图,北美洲,南美洲大部分地区可见到月 食的全过程。在我国,仅有东北部东南部部分地区(台湾,江苏, 浙江,福建,山东省部分地区,图中P4~U4)可于月亮升起时可 见半影月食, 月亮带半影月食而出,不过食分已经很小,而且月 亮很低,肉眼无法察觉。其余地区均不可见。 此次月食最大本影食分是1.2907。月亮的视直径接近平均值,因 为月食时月亮接近远地点(4月8日22:53)和近地点(4月23日 8:28)的中间。这是2014-2015年间4次连续月全食的第一次。
多普勒效应
星际消光与红化
星际消光[1] :遥远天体(恒星、星系)发出的电磁波被星 际弥漫物质部分吸收、散射,造成光度减弱的现象· 由于星 际物质对不同波长的星光吸收、散射的程度不同,对长波散 射小,对短波散射大,因此接受到的星光比没有散射吸收的 星光要偏红些,这称为星际红化现象。 1930年,瑞士天文学家特朗普勒首次证明星际消光现象的存 在.星际中各种弥漫星云、行星状星云、尘埃球状体等都是 消光物质.对于低银纬的天体,其星际红化现象较严重.对遥 远星体的观测必须扣除星际红化的影响,才能得到正确的天 体分布信息.
三、10月08日月全食
重点来了!2014年第二次月全食时间是10月08日,月亮位于双鱼座的南 部。此时正好是月球近地点(10月06日17:41)过后两天,因此,该次全食 月球看起比4月15日的大5.3% 。 我国东北部地区(下图P1~U1)可见带半影食月出,中东部及沿海地区 (下图U1~U2)带初亏后的偏食月出,中西部地区(下图U2~U3)带全食月 出,西部地区(下图U3~U4)带生光后的偏食月出。总的来说越靠东部观 测条件越好,以广州为例,广州带初亏后的偏食月出,月出时间大约在 18:02,之后,随着月亮升高,可见食既,食甚,生光,复圆,半影食终各 个过程,即可见月亮从偏食到全食,由全食到偏食,再到半影食月这几个 过程。 此次月食最大本影食分是1.1659,全食时间持续59分钟。 值得一提的是,当晚月掩天王星,俄罗斯东部可以在欣赏月食的同时 见到掩星现象。我国东北部也可见掩星,不过掩星发生时月亮地平高度不 高,而且初亏还没发生或刚刚开始。其他地区天王星离月亮也不远,亮度 大概是5.7等,有条件的可以在全食时用望远镜搜寻一下
赫Baidu Nhomakorabea图
赫罗图是丹麦天文学家赫茨普龙及由美国天文学家罗 素分别于1911年和1913年各自独立提出的。后来的研究发 现,这张图是研究恒星演化的重要工具。 赫罗图是恒星的光谱类型与光度之关系图,赫罗图的 纵轴是光度与绝对星等,而横轴则是光谱类型及恒星的表 面温度,从左向右递减。
主星序表明, 大多数恒星,表面 温度高,光度也大; 表面温度降低, 则 光度随之减小。但 是,在图的右上方, 有一个星比较密集 的区, 这里的星光 度很大,但表面温 度却不高,呈红色, 这表明它们的体积 十分巨大,所以叫 红巨星。图中巨星 的上面是超巨星。 图的左下方也有一 个星比较密集的区, 这里的星表面温度 很高,呈蓝白色, 光度却很小,这表 明它们的体积很小, 所以叫白矮星。这 张图反映了恒星演 化的一种规律性。
1906年,天文学家发现了第588号小行星和太阳正好等距离, 它同木星几乎在同一轨道上超前60°运动,它们一起构成运动着 的等边三角形。同年发现的第617号小行星也在木星轨道上落后 60°左右,构成第2个拉格朗日正三角形。
依巴谷卫星
依巴谷卫星(缩写为Hipparcos),全称为“依巴谷高 精视差测量卫星”,是欧洲空间局发射的一颗天体测 量卫星,用以测量恒星视差和自行。 依巴谷卫星以前所未有的精度测定了恒星的位置,但 是自从天文学家发现他对昂星团距离的测量结果与传 统方法之间相差10%以后,依巴谷也显现出了一些模糊 和不确定性。这一差异会对宇宙尺度的测量带来影响。 在2009年和2011年,两颗新的天体测量卫星将会发射: NASA的空间干涉计划和ESA的“盖亚”。这两个的精度 都要比依巴谷高的多,达到微角秒的量级。
支持宇宙大爆炸?
起初,宇宙一片虚无。自然上帝说,要有基本粒子和基本作用力。 但下锅用的粒子太多了,温度太高了,于是宇宙开始膨胀。 终于,宇宙越来越冷,原来相互纠结在一起的粒子逐渐分开了。 其中,到了 380000 年的时候,上帝要的光,几乎在很短的时间内, 就剥离出来 。于是,这部分光就携带了宇宙在 380000 年时候的一 些信息。这些光就像一些快递员们,但因为宇宙不断膨胀,快递 员密度就越来越小了。(==!这个比喻好烂。) 快递员历经周折,经历了宇宙中所有的大事件,终于有些快递员 在一百多亿年后装上了邪恶的人类的探测器。 所以说,宇宙微波背景辐射,实际上就是宇宙极早期的一些光化 石。