天文观测与天体照片欣赏
太阳系主要天体简况
太阳系主要天体简况太阳：所处位置：银河系约有2000多亿个恒星。
银河系侧看像一个中心略鼓的大铁饼，鼓起处为银心，是恒星密集区，所以看上去白茫茫的一片。
银河系俯视像一个巨大的圆盘旋涡，整个银河系的直径约为10万光年，中间最厚的部分约3000～6500光年。
这个圆盘旋涡有四条螺旋状的旋臂，从银河系中心均匀对称地延伸出来，进行逆时针旋转。
银河系中心和4条旋臂都是恒星密集的地方，太阳系位于第三旋臂（猎户座旋臂），距离银河系中心约3.3万光年。
星球结构：氢、氦组成的气体火球，能量来源于氢聚变为氦的聚变反应。
从内到外分别为：核反应区、辐射区、对流区、光球层、色球层、日冕层。
直径：139.2万公里，等于地球的109倍。
自转周期：太阳赤道为27.275天，太阳两极为37天。
轨道半径：太阳系距离银河系中心约33000光年。
公转速度：250公里/秒。
公转周期：环绕银心运行的周期为2.5亿个地球年。
温度：核反应区1560万℃，辐射区13万℃，对流区5000℃，光球层5800℃，色球层10万℃，日冕层150万℃。
水星：星球结构：岩石外壳，铁质内核，微量氧、钾、钠气体，没有水分。
直径：4879公里。
自转周期：58天15小时30分14秒。
轨道半径：0.579亿公里（0.387天文单位）。
公转速度：47.87公里/秒。
公转周期：87天23小时15分30秒。
温度：-173℃至427℃。
金星：星球结构：岩石外壳，铁质内核，大气层含二氧化碳、硫酸气体，没有水分。
直径：12103.6公里。
自转周期：243天又28分48秒，自东向西逆向自转。
轨道半径：1.082亿公里（0.72天文单位）。
公转速度：35.03公里/秒。
公转周期：224天16小时49分26秒。
温度：482℃。
地球：星球结构：岩石外壳，铁质内核，水和冰，大气层含氮、氧、二氧化碳、水汽。
直径：12745.6公里。
自转周期：23小时56分4秒。
轨道半径：1.496亿公里（1.00天文单位）。
科德韦尔深空天体表
C74 C75 C76 C77 C78 C79
NGC 3132 八八裂星云 NGC 6124 NGC 6231 NGC 5128 半人人⻢马座A NGC 6541 NGC 3201
行行星状星云 疏散星团
2,000 1,500
船帆座 天蝎座 天蝎座
8 5.8 2.6
疏散星团和星云 6,000 星系 球状星团 球状星团 16,000,000 22,300 17,000
C39 C40
NGC 2392 爱斯基摩星云 NGC 3626
行行星状星云 4,000 星系 86,000,000
双子子座 10 狮子子座 10.9
50
科德⻙韦尔编号 NGC编号 C41 C42 C43 C44 C45 C46 C47 C48 C49 C50 Mel25 NGC 7006 NGC 7814 NGC 7479 NGC 5248 NGC 2261 哈勃变光星云 NGC 6934 NGC 2775 NGC 2237 玫瑰星云 NGC 2244 常用用名 照片片 类型 距离（光年） 星座 视星等 金金牛牛座 0.5 海豚座 10.6 ⻜飞⻢马座 10.5
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科德⻙韦尔深空天体表
科德⻙韦尔深空天体表（Caldwell Catalogue）是一一个包含109个比比较明亮的星团、 星云和星系的天文文星表。这个星表由英国天文文科普作家、业余观测者、电视节⺫目目主 持人人帕特里里克·穆尔爵士士（Sir Patrick Caldwell-Moore）编集，提供一一些天文文爱好者 可以观测的深空⺫目目标，是梅⻄西耶星团星云列表的重要补充。
火火焰之星星云
NGC 4631 鲸⻥鱼星系 NGC 6992 面面纱星云 NGC 6960 面面纱星云 NGC 4889 NGC 4559 NGC 6885 NGC 4565 细针星系
《我天文台他》课件
行星和卫星探测
研究行星和卫星的物理性质、化学组成、大气和地质构造等。
小天体研究
研究彗星、小行星等小天体的轨道、物理特性和演化历程。
宇宙学和天体物理学研究
大尺度结构和宇宙演化
01
研究宇宙中的大尺度结构、星系团、宇宙微波背景辐射等。
黑洞和引力波
02
研究黑洞的性质、形成和演化，以及引力波的探测和宇宙尺度
随着科学技术的进步，现 代天文台逐渐发展壮大， 成为研究天文学的重要设 施。
天文台的国际合作
国际间的天文台合作项目 越来越多，共同推进天文 学的发展。
天文台的种类和功能
01
02
03
04
地面天文台
利用地球表面位置观测天体的 天文台。
空间天文台
利用卫星或其他航天器观测天 体的天文台。
射电天文台
利用射电波观测天体的天文台 。
天文学专业课程和培训项目
专业课程
对于对天文学有浓厚兴趣的学生或专业人士，天文台可能提供专业课程，如天文 学导论、天文观测技术等。
培训项目
天文台可能提供培训项目，如天文摄影、望远镜操作等，帮助公众提高天文观测 技能。
THANKS
感谢观看
03
天文学研究的主要领域和成果
恒星和星系研究
恒星演化
研究恒星的诞生、演化和死亡过程， 以及恒星之间的相互作用和星系结构 。
星系形成与演化
恒星和星系中的物理过程
研究恒星和星系中各种物理现象，如 引力、磁场、等离子体等。
研究星系的形态、结构、运动规律以 及与宇宙尺度之间的关系。
太阳和太阳系研究
太阳活动和太阳磁场
04
百张最美妙的天体摄影(组图)
百张最美妙的天体摄影(组图)“气泡星云”：这是一个灰尘气体星云，其直径为10光年，相当于60万亿英里。
气泡星云是由一颗恒星燃烧时的脱离物质构成，恒星燃烧时可释放出太阳数百倍亮度的光芒。
该星云距离地球11000光年，位于仙后星座。
这些炙热的气体就是著名的超新星残留物，如图所示，这是船帆星座内的超新星，当这个超新星爆炸时，能够直径膨胀至55光年。
船帆星座内部超密集的灰尘云中有一个“船帆脉冲星”，其每秒可旋转11次。
天体摄影师米罗斯拉维－德鲁克穆勒（Miloslav Druckmuller）在一张日食照片中人工地消除了太阳表面周围的蓝色区域，图像结果显示，图中绿色部分是太阳的内环，或者称为内冕，它是由一种叫做“氪”（coronium）的高电离铁离子染色形成。
北极光：这种梦幻般的美丽光芒是北极光发出的，这是太阳喷射带电粒子与地球磁场在大气层发生的交互反应，当带电粒子在大气层粒子发生碰撞，将释放出可见光能量。
日珥：是一种弧状的太阳活动，是太阳向太空喷射热气态物质，然后通过强磁场任用又回落至太阳表面。
IC 1396星云：它是最大的可观测星云之一，其直径是太阳直径的2500倍。
该星云的灰尘和气体云是由周边恒星辐射物质形成的。
该图片包含银河系的部分星体，以及天琴星座和天鹅星座，其中银河系的部分星体包括“伽马塞尼”和“面纱”星云，它们的主要成份是气体、灰尘和等离子体。
1996年，日本人百武裕司（Yuji Hyakutake）发现了这颗彗星，当时这颗彗星仅有几个月时间就与地球达到最近距离。
1996年3月，百武彗星距离地球仅有0.1个天文学单位，相当于900万英里。
日食珠子项链：这张图片拍摄于日食，看上去如同一个珠子项链，这是由太阳光穿过月球边缘呈现出来的景象，多弹坑的月球表面很容易让太阳光透射过来。
心宿二：是一颗红超巨星，它的直径是太阳的数百倍，这颗恒星喷射的宇宙物质使其光线散射开来，因此地球上的天文摄影师拍摄的心宿二呈现明亮的黄色。
星图
星图星图star atlas星图，是恒星观测的一种形象记录，它是天文学上用来认星和指示位置的一种重要工具。
星图是不同于传统地理图集或者天体照片，也就是说，现在星图是把夜空中持久的特征精确描述或绘制，例如恒星、恒星组成的星座、银河系、星云、星团和其它河外星系的绘图集；亦即是“星星的地图”。
古时的星图最初只以小圆圈或一样的圆点附以连线表示星官与星座，如敦煌星图，后期才陆续加上标示黄道、银道等等参考线。
为了精确标定恒星与各类天体位置，在现今的较专业星图上，一定标有赤经线、赤纬线、黄道与银度并标示确切依据的历元。
而星点则以由大至小的黑点代表亮度的光暗（并附有星点亮度示意），星点旁标示其西方星名与星座界线，在简单的或者索引图上并标示有星座连线；星云与星团以轮廓界线或图例标示；银河则以虚线或淡白色（淡灰色）勾划出来。
要注意的是，一些显著移动的天体如行星、彗星、小行星、月球是不会标示在星图上的，除非是特别针对某些天象而标示绘制的。
一般天文爱好者在城市寻找深空天体，只需要六至七等以上的星图已满足其需要（另外，一般初学星空辨认多以旋转星图为主，星点数不多以容易辨认星座与其内的主星）；若需要较精确确定天体位置、寻找彗星或者一些需要较精确的特殊用途时，则需要有标示更暗恒星或深空天体的星图。
定义①将恒星的球面视位置投影在平面所构成的图。
公元940年前后绘制在绢上的“敦煌星图”，是世界上现存最古老的星图。
宋代黄裳所作，于宋理宗淳祐七年（1247年）建立的石刻“天文图”，现存苏州，也是流传至今最早的星图之一。
②将天体（恒星、星云、星系等）用广角天体照相仪拍摄在天文照相底片上复制而成的图，叫做“照相星图”或“照相天图”。
星图将天体的球面视位置投影于平面而绘成的图﹐表示它们的位置﹑亮度和形态。
它是天文观测的基本工具之一。
星图种类繁多﹐有的用来辨认星星﹐有的用来证认某天体(或天象)﹐有的用来对比发生的变异等等。
有的星图只绘出恒星﹐有的星图则绘出各种天体。
天文奇观的神奇天体天地
天文奇观的神奇天体天地宇宙是一个神秘而浩瀚的星海，其中充满了无数令人惊叹的天体。
这些天体不仅美丽，而且还有许多神奇的现象，让人们惊叹不已。
本文将带您走进天文奇观的世界，探索那些令人难以置信的天体。
一、壮观的日全食日全食是天空中最壮观的天象之一。
当太阳被月亮完全遮挡住时，天空会变得一片漆黑，只有星星和月亮的光芒照亮大地。
这种景象令人感到无比震撼，仿佛时间在这一刻凝固了。
在日全食期间，人们还可以观察到各种天文现象，如日冕、日珥和贝利珠等。
这些现象不仅美丽，而且还有着深刻的科学意义。
二、绚丽多彩的星云星云是宇宙中一种美丽的天体，它们是由气体和尘埃组成的巨大云团。
在望远镜的帮助下，我们可以看到各种形态各异的星云，有的像蝴蝶翩翩起舞，有的像花朵绽放。
这些星云的颜色也是多种多样，有的呈现出淡淡的蓝色，有的则是鲜艳的红色。
星云的形成与宇宙中的气体和尘埃有关，它们不断地扩张和演化，成为了宇宙中最为神秘而美丽的景观之一。
三、迷人的黑洞黑洞是一种神秘的天体，它们具有强大的引力，连光也无法逃脱。
黑洞的周围常常伴随着吸积盘和辐射带等特殊的天文现象，这些现象为我们了解黑洞提供了重要的线索。
黑洞的神秘性吸引了无数天文学家的关注，他们不断地探索和研究黑洞的性质和行为。
通过研究黑洞，我们可以更好地了解宇宙的奥秘和演化过程。
四、奇特的行星环行星环是太阳系中最为奇特的天文现象之一。
目前只有土星、木星和天王星等少数行星拥有明显的行星环。
这些环是由无数小颗粒和冰块组成的，它们在太阳光的照耀下闪闪发光。
这些环的大小和形状也在不断地变化中，为我们提供了关于行星磁场、气候和历史等方面的宝贵信息。
五、壮观的流星雨流星雨是天空中最浪漫的天象之一。
每当夜幕降临，天空中会闪烁着无数流星，仿佛天空中的仙子在跳舞。
流星雨的形成与陨石群或小行星带等有关，当它们进入地球的大气层时，与大气层摩擦燃烧，形成了美丽的流星雨。
人们在观看流星雨时，不仅可以感受到宇宙的神秘和美丽，还可以许愿祈福，让自己的心愿随着流星一起飞翔。
在月球上看天空是什么样的
在月球上看天空是什么样的月球，作为地球的唯一天然卫星，一直激发着人类无尽的好奇与探索欲望。
想象一下，身处月球表面，抬头仰望那里的天空，会是怎样一幅景象呢？本文将详细解析在月球上看天空的体验，带您领略那独特而令人震撼的星空美景。
月球的大气层极为稀薄，几乎可以忽略不计。
因此，在月球上看天空，与在地球上截然不同。
地球上的大气层会散射太阳光，形成蔚蓝的天空，还会影响光线的传播，使远处的天体看起来模糊不清。
而在月球上，由于没有大气层的遮挡，天空呈现出深邃的黑色，星辰璀璨夺目，犹如镶嵌在黑色天鹅绒上的宝石。
月球的天空中没有云朵。
地球上的云朵由水蒸气凝结而成，它们在空中漂浮，时而遮挡住太阳和星辰。
然而，月球上不存在水蒸气，因此天空始终如一，清晰可见。
这种纯净无瑕的天空，使得观测天体变得更加容易，也使得星空显得更加深邃和神秘。
在月球上，太阳、月亮和地球的位置关系也不同于地球。
月球的公转周期与自转周期相等，导致月球的一面始终面向地球，另一面则始终背对地球。
这意味着，在月球上看太阳，它只会从一侧升起，在另一侧落下，而且太阳在天空中的轨迹呈现出一种独特的“S”形。
此外，月球上的日出和日落过程也比地球上更为迅速和壮观。
由于月球表面没有大气层散射光线，太阳一旦升起或落下，天空就会立刻由黑暗变得明亮或由明亮变得黑暗，给人一种瞬息万变的感觉。
当然，月球上最引人注目的天体还是星星和行星。
由于没有大气层的干扰，月球上的星空比地球上更加清晰、明亮。
在月球上，人们可以看到许多在地球上无法观测到的遥远星系和行星。
此外，由于月球表面的重力较小，天文学家们还可以在月球上进行更精确的观测和研究。
此外，月球上的极地地区还存在一种独特的天文现象——地球遮光。
当地球位于月球和太阳之间时，地球会挡住太阳光线，使得月球极地地区陷入一片黑暗。
这种现象为天文学家们提供了一个难得的观测机会，可以观测到那些仅在黑暗条件下才出现的天文现象。
总之，在月球上看天空是一种无与伦比的体验。
56张从太空看地球的摄影照片
56张从太空看地球的摄影照片成一个名宇航员，我想应该是很多人小时候的梦想之一，又有谁不想从太空中看看我们生活的地球呢？今天就分享：56张从太空看地球的摄影照片，希望可以满足一下你的需求。
（有些照片在其它分享过的文章中出现过）Crescent Moon, Earth’s Atmosphere (NASA, International Space Station Science, 09/04/10) by NASA’s Marshall Space Flight CenterEarthrise, Seen From the Moon (NASA, Moon, 6/16/09) by NASA’s Marshall Space Flight CenterEarth and the Moon Together (NASA, Moon, 6/16/09) by NASA’s Marshall Space Flight CenterCairo and Alexandria, Egypt at Night (NASA, International Space Station Sc ience, 10/28/10) by NASA’s Marshall Space Flight CenterItaly, Europe, and Africa at Night (NASA, International Space Station Science, 10/28/10) by NASA’s MarshallSpace Flight CenterHurricane Ike September 10 2008 NASA by NASA’s Marshall Space Flight CenterVon Karman Cloud Vortices, Aleutian Islands (NASA, International Space Station Science, 05/23/07) by NASA’s Marshall Space Flight CenterNASA Satellite Captures Hurricane Danielle, Hurricane Earl and Developing Tropical Depression 8 by NASA Goddard Space Flight CenterHispaniola Panorama (NASA, International Space Station Science, 08/19/08) by NASA’s Marshall Space Flight CenterSouthwestern USA, Pacific Ocean (NASA, International Space Station Science, 09/09/10) by NASA’s Marshall Space Flight CenterSmoke Plume, Caspian Sea, Kazakhstan (NASA,International Space Station Science, 09/11/10) by NASA’s Marshall Space Flight CenterGreat Sand Dunes National Park and Preserve, Colorado (NASA, International Space Station Science, 10/26/07) by NASA’s M arshall Space Flight CenterDetail: Harrat Khaybar, Saudi Arabia (NASA, International Space Station Science, 03/31/08) by NASA’s Marshall Space Flight CenterForest Fire, Gallatin National Forest, Montana (NASA, International Space Station Science, 08/13/07) by NASA’s Marshall Space Flight CenterCrater Lake, Oregon (NASA, International Space Station Science, 07/19/06) by NASA’s Marshall Space Flight CenterShiveluch Volcano, Kamchatka Peninsula, Russia (NASA, International Space Station Science, 03/21/07) by NASA’s Marshall Space Flight CenterHurricane Felix (NASA, International Space Station Science, 09/03/07) by NASA’s Marshall Space Flight CenterAl Wadj Bank, Saudi Arabia (NASA, International Space Station Science, 12/30/07) by NASA’s Marsh all Space Flight CenterEarth’s Sunset (NASA, International Space Station Science, 04/26/08) by NASA’s Marshall Space Flight CenterSunset Over Earth (NASA, International Space Station Science, 11/23/09) by NASA’s Marshall Space Flight CenterInternational Space Station Over Earth (NASA, 08/19/07) by NASA’s Marshall Space Flight CenterEndeavour and Earth’s Horizon (NASA, InternationalSpace Station Science, 02/17/10) by NASA’s Marshall Space Flight CenterSinai Peninsula (NASA, International Space Station Science, 11/19/09) by NASA’s Marshall Space Flight CenterInternational Space Station and Earth (NASA, 09/05/09) by NASA’s Marshall Space Flight CenterIsla de Providencia, Columbia, Nicaragua (NASA, International Space Station Science, 04/17/10) by NASA’s Marshall Space Flight CenterEndeavour Over Tasman Sea, Australia (NASA, International Space Station Science, 02/19/10) by NASA’s Marshall Space Flight CenterA View of Earth From Apollo 11 (NASA, July 19, 1969) by NASA’s Marshall Space Flight CenterNASA Blue Marble 2007 East by NASA Goddard SpaceFlight CenterForest Fires From Space (NASA, International Space Station Science, 08/13/07) by NASA’s Marshall Space Flight CenterEdge of the Earth (NASA, International Space Station Science, 10/04/03) by NASA’s Marshall Space Flight CenterHurricane Danielle (NASA, International Space Station Science, 08/27/10) [Explored] by NASA’s Marshall Space Flight CenterCumulonimbus Cloud Over Africa (NASA, International Space Station Science, 02/05/08) b y NASA’s Marshall Space Flight CenterSpace Shuttle External Tank Above Earth (NASA, File Photo) by NASA’s Marshall Space Flight CenterCerro Culiacan, Guanajuato, Mexico (NASA, InternationalSpace Station Science, 03/03/08) by NASA’s Marshall Space Flight CenterSavage Islands (NASA, International Space Station Science, 10/22/09) by NASA’s Marshall Space Flight CenterSomalia (NASA, International Space Station Science,02/14/07) by NASA’s Marshall Space Flight CenterEvaporation Pond, Colorado River, Utah (NASA, International Space Station Science, 05/18/07) by NASA’s Marshall Space Flight CenterNASA GOES-12 East Coast view March 22, 2010 by NASA Goddard Space Flight CenterSimushir Island (NASA, International Space Station Science, 09/01/07) by NAS A’s Marshall Space Flight CenterRio Jurua, Brazil (NASA, International Space StationCenterNASA GOES-11 West Coast view March 11, 2010 by NASA Goddard Space Flight CenterCentral Pyrenees (NASA, ASTER, Terra, 08/01/00) by NASA’s Marshall Space Flight CenterAlcatraz Island, Treasure Island (NASA, International Space Station Science, 01/28/10) by NASA’s Marshall Space Flight CenterNiagara River, Eastern Lake Erie (NASA, International Space Stati on Science, 03/21/07) by NASA’s Marshall Space Flight CenterMediterranean Riviera (NASA, International Space Station Science, 11/04/10) by NASA’s Marshall Space Flight CenterWellington, New Zealand (NASA, International SpaceFlight CenterBeirut Metropolitan Area, Lebanon (NASA, International Space Station Science, 10/26/07) by NASA’s Marshall Space Flight CenterBarcelona, Spain (NASA, International Space Station Science, 12/30/06) by NASA’s Marshal l Space Flight CenterNew Orleans, Louisiana (NASA, International Space Station Science, 11/18/06) by NASA’s Marshall Space Flight CenterUrup Island, Russia (NASA, International Space Station Science, 03/30/10) by NASA’s Marshall Space Flight CenterGeneva, Switzerland (NASA, International Space Station Science, 11/02/06) by NASA’s Marshall Space Flight CenterMonteregian Hills, Quebec, Canada (NASA, International Space Station Science, 04/18/07) by NASA’s Marshall Space Flight CenterPunta Perihuete, Mexico, Gulf of California (NASA, International Space Station Science, 05/09/06) by NASA’s Marshall Space Flight CenterDinosaur National Monument, Colorado (NASA, International Space Station Science, 09/12/07) by NASA’s Marshall Space Flight CenterLake Erepecu and Rio Trombetas, Brazil (NASA, International Space Station Science, 08/25/09) by NASA’s Marshall Space Flight CenterNoctilucent, or Night-shining, Clouds (NASA, International Space Station Science, 01/30/10) by NASA’s Marshall Space Flight Center您或许对这些文章有兴趣: 木片凳子24个包含数学的创意LOGO设计45个以狗为形象的创意LOGO设计让你会说’哇’的惊人数字艺术作品45个苹果fans必备的壁纸LinkWithin。
神奇的太阳系·动态模拟图解
神奇的太阳系·动态模拟图解
太阳系和太阳家族：太阳自己能发光、发热，是一颗恒星。
太阳系由太阳、围绕太阳运转的行星、矮行星、小天体及围绕行星运转的卫星组成。
太阳系位于距银河系中的银核2.3万光年的悬臂上。
1光年约为9.5万亿千米。
八大行星：由太阳向外依次是：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。
其中：水星离太阳最近；金星又称启明星，是天空中最亮、离地球最近的行星；火星远离太阳，空气稀薄，表面温度较低；木星是太阳系中最大的行星，也是太阳系行星中第二大亮星，大红斑是它重要的标志；土星有许多卫星，还有非常美丽的光环；天王星和海王星距离太阳较远，温度很低，被称为“远日行星”。
上图的冥王星，因为不符合新的行星定义，被降级为“矮行星”。
高中地理 天体运动、月相、日月食与天体观测(全)(共84张PPT)
体
系
统
的
太银 总
隶 属 关
地月系 阳 河 星 系系 系
系
24
总星系
银河系 河外星系
太阳系 其他恒星系
地月系 其他行星系
25
二、地球是太阳系中的一颗普通行星
太阳是太阳系的中心天体，巨大炽热气体球，其质量占 整个太阳系99.86%，主要成分为H、He，在太阳引力作 下，其他天体绕其运动。它提供巨大能量，维持地球上生 物的生存与发展， 而且地球上的许多自然现象都与之有 关。如昼夜、四季的形成与交替，海水涨潮落潮等。
公元2世纪，古希腊天文学家托勒密提出“地心说”； 公元16世纪，波兰天文学家哥白尼提出“日心说”； 公元18世纪，天文学家提出“星系”一词； 20世纪60年代以来，大型天文望远镜的使用及空间探测技 术的发展，使天文观测的尺度逐渐扩展到200亿光年的时 空区域---宇宙大爆炸假设理论提出
人类目前已经观测到的宇宙半径即
天体。其主要成分是氢
8
仙女座大星云
9
马头星云
10
草帽星云
11
土星（行星）
行星是沿椭圆轨道上绕太阳运转的球状天体。 本身不发光，反射太阳光而发亮
12
卫星是绕行星运转的质量很小
地
的球状天体。
球
与
月
亮
13
彗星是在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小的 天体，呈云雾状的独特外貌。
14
流星
流星体是行星际空间数量众多的尘粒和固体小块。
“可见宇宙”半径：约200亿光年！
3
宇宙是怎样形成的呢？
宇宙是由大约150亿年前发生的一次大爆炸形成的 ,宇宙在大 爆炸前处于极高温和超高密状态,大爆炸使物质四散出击，宇 宙空间不断膨胀，温度也相应下降，后来相继出现在宇宙中 的所有星系、恒星、行星乃至生命...目前宇宙仍处于不断膨胀 之中...
球面天文学_第7章
球面天文学
15
例：从星表位置计算观测位置指导观测
准备: 1.J2000.0平赤道直角坐标系中织女星的位置矢量R 0(J2000.0,J2000.0) 0 cos 0 cos 0 R 0(J2000.0,J2000.0)= 0 cos 0sin 0 0 sin 0 0 206264.8062470964 / (J2000.0,J2000.0) 2.J2000.0平赤道直角坐标系中织女星的速度矢量R (J2000.0,J2000.0)= dR 0(J2000.0,J2000.0) R 0 dt 0 cos 0 cos 0 0 sin 0 cos 0 0 cos 0 sin 0 = cos sin sin sin cos cos 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 sin 0 0 cos 0 0 206264.8062470964 / 0 Vr
球面天文学 16
例：从星表位置计算观测位置指导观测
位置转换过程： 1.自行改正（位置历元的转换） R1(J2000.0,2004.9.1.0) (J2000.0,J2000.0)(2004.9.1.0-J2000.0) =R 0(J2000.0,J2000.0)+R 0 (J2000.0,J2000.0) =R (J2000.0,J2000.0)+1704.5R
1984年起，恒星参考系是由FK5星表来实现的：以太阳系 质心为中心，J2000.0的平赤道和平春分点为基准的天球平 赤道坐标系
球面天文学 21
恒星参考系-天球基本参考系
• 恒星坐标系：理论上只有岁差旋转，只要知道岁 差的绝对旋转运动，就可以过渡到惯性参考系
天体视运动(0378)
PN
N
测者在两极， =90° 测者在两极， =90°： 在两极，仰极与天顶重合， 在两极，仰极与天顶重合， 真地平圈与天赤道重合， 真地平圈与天赤道重合， 赤纬圈与高度圈重合。 赤纬圈与高度圈重合。 天体与真地平圈平行地 运行，高度永远等于δ 运行，高度永远等于δ。 对于地极处的测者， 对于地极处的测者，不 存在测者子午圈， 存在测者子午圈，没有 东西圈，没有地平的N 东西圈，没有地平的N、 E、S、W点。对于PS， 对于P 所有的方向将是北（ 所有的方向将是北（N）； 对于P 对于PN，所有的方向都 是南（ 是南（S）。
天体周日视运动
每天早晨，太阳总是从东方升起，高度逐渐增大， 每天早晨，太阳总是从东方升起，高度逐渐增大，到中午经过 测者午圈,高度达到最大，而后高度逐渐下降，于傍晚没于西方。 测者午圈,高度达到最大，而后高度逐渐下降，于傍晚没于西方。 夜间观测星空时， 夜间观测星空时，也会发现所有的星体都象太阳一样有东升西 落的现象。由于这种运动每天有规律地重复出现， 落的现象。由于这种运动每天有规律地重复出现，所以将天体 这种以一昼夜为周期绕地球自东向西运动的现象称为天体周日 视运动（ body)。 视运动（Diurnal apparent motion of celestial body)。 天体周日视运动的成因 天体自东向西的周日运动的原因是地球绕地轴每日自西向东 自转一周的反映。 自转一周的反映。
上中天
Z PNΒιβλιοθήκη Q降没SN
升出
Q'
下中天
PS Z'
天体出没的条件 Q 90° 90°- δ
S
Z PN
天体周日平行圈相对于 测者真地平圈的位置是 由天体赤纬和测者纬度 由天体赤纬和测者纬度 的关系所决定。 的关系所决定。 在给定纬度处，天体有 在给定纬度处， 真出和真没的条件是与 δ、 的名称无关的不 等式 ： δ < 90°- 90° 通过北点(N)的条件是 通过北点(N)的条件是： 的条件是： δN = 90°- 90° 通过南点(S)的条件是 通过南点(S)的条件是: 的条件是: δS = 90°- 90°
欧洲南方天文台百佳太空照片
欧洲南方天文台百佳太空照片2010-10-151.火焰星云这张图是欧洲南方天文台所属可见光和红外巡天天文望远镜（VISTA）拍摄的最初一批照片之一。
拍摄目标是一个位于猎户座的恒星新生区“火焰星云”，或NGC2024。
在可见光波段观察，其中心部位完全被不透光的尘埃云掩盖，但在VISTA的红外波段，一切显露无疑。
图像中还可以看到反射星云NGC2023,（中心靠下方），以及马头星云（右下方）的浅浅轮廓。
图像中右侧最亮的那颗蓝色恒星是猎户座著名的腰带三星之一。
2.恒星育婴室写真这是蜘蛛星云及其周围区域的照片。
蜘蛛星云本身位于图像中上部。
右下方区域的细丝状结构中隐藏着超新星SN1987A。
图像中还可见许多红色的星云，左侧还有一个年轻的星团，编号NGC2100。
3.螺旋星云这张合彩色成图像显示的是螺旋星云NGC7293，由设在智利拉西拉天文台的欧洲南方天文台/德国马普学会2.2米望远镜广角成像仪（WFI）拍摄。
中央恒星发出强烈高温，螺旋星云中心位置发出的蓝绿光是那里的氧原子在12000摄氏度高温下强烈的紫外辐射下产生的荧光。
离中心稍远一些，那里的红色调是由氢和氮产生的。
4.VISTA望远镜眼中的猎户座大星云这张广角图像显示的是猎户座大星云，即M42，距离地球约1350光年，采用欧洲南方天文台设于智利帕拉那天文台（Paranal Observatory）的红外巡天望远镜拍摄。
这台新望远镜的宽视野允许将；猎户座星云及其周边区域整个摄入图像，并且其红外光波段意味着它能穿透尘埃云，看到其中隐藏的大量年轻恒星。
5.球状星团半人马座Ω球状星团半人马座Ω拥有数千万颗恒星，在这张广角成像仪图像中显得尤为壮观。
该图像所显示的区域仅仅是该星团的中心区域，面积大约相当于满月大小。
上方是北，左侧为东。
6.礁湖星云高清图像欧洲南方天文台实施的“千兆星系巡视计划”（GigaGalaxy Zoom）拍摄的第三幅图像是礁湖星云令人叹为观止的景象。
天文学之视运动
*时区 Time Zones （自学）*
Sunset Midday
Sunlight
Earth
Midnight Sunrise
*为什么需要时区？*
在任一相同时刻，地球上不同的地方有不同的 时间（相对于太阳） 在你东边的人早看到太阳到达子午线，而在你 西边的人则晚看到太阳到达子午线 经度每相差1度，太阳通过子午线（当地正午） 的时间相差4分钟 如果全世界用同一个时间，我们的时钟将不会 与太阳同步
天顶总是与地平线成 90 度角 子午线由南到北平分半个天球
星星的位置相对于天顶和子午线在变：
天球在转动 观测者在地球上移动
任何通过子午线的天体都处于距离地平面的最 高位置（夜晚的星星，白天的太阳）：中天 天体的运行（圆弧）轨迹与地平面的夹角为：
90 度-观测者所在地理位置的纬度（=天赤道与地 面夹角）
每天晚上看到不同的星星 假如白天能看到星星，太阳将有不同的背景星
When the Earth is Here When the Earth is Here
these stars are overhead at midnight
these stars are overhead at midnight
天文学导论
第1讲
天体的视运动
本讲内容
1. 2. 3. 4. 星座与星图 （自学） 月相、日月食（自学） 行星的视运动 （自学） 地球自转：
太阳的周日视运动 天体的周日视运动
5. 地球公转：太阳的周年视运动 6. 赤道坐标系：恒星时 7. 地球自转轴的进动：岁差，坐标改正
1。星座与星图（自学）
朧 星 ， 原 。 分 食
日全食奇景
Corona 日冕
星星放大10000倍的图片
星星放大10000倍的图片
哈勃空间望远镜拍摄下了极为罕见的宇宙奇观——来自不同星系间的碰撞。
来自美国航空航天局（NASA）和欧洲太空研究所的科学家们共同操控着哈勃空间望远镜，拍下了六张图片，作为庆贺新年的礼物。
两
个不同星系之间的碰撞是太阳行星环绕系统和整个银河系诞生的关键因素，研究员们称这是“一个星系一生中最为重要的事件”。
通过对星系碰撞现象的研究，人类追溯可以到银河诞生的最初状态以及找到星团是如何聚集在一起的。
在一些遥远的星系中，星团是如此的巨大，将我们的星系衬托得十分渺小。
银河系星团的大小约为太阳的一万倍，而这些撞击的遥远星系的大小则可能比银河系大几百万倍。
正是由于巨大星团在撞击时候散发出巨大的能量，才使得它们的亮光穿越亿万光年，令我们的高倍望远镜可以观测到。
在多数情况下，星系碰撞会损失一些外部的恒星，它们被撞击时产生的巨大牵引力带走，抛射到星系之外。
而如果两个星系直接撞击，结果则有可能是合并成更大更亮的星系。
天文图文资料-02行星状星云、星团与太阳系天体
NGC-2346,行星状星云
NGC-2346,行星状星云，它是由类似太阳的恒星在其生命 即将结束时喷射出的气体形成的。NGC 2346 的不寻常之 处在于它中央的恒星其实是相距非常接近的一对双星，它 们彼此 16 天运转一圈。据信这两颗恒星原先的距离比较 远。其中一颗的生命即将结束，体积增大而成为一颗红巨 星后，逐渐地吞噬了它的伙伴。这个不幸的伙伴慢慢地沿 着螺旋线逐渐坠向红巨星，与此同时它喷射出的气体形成 了一个环围绕着这个双星系统。
NGC7293：螺旋星云
在宝瓶座方向上，距离地球大约700光年远的地方，有一颗类似太 阳的恒星正濒临死亡。这样的状态已经持续了数千年时间，从而形 成了螺旋星云（NGC7293），一个被仔细研究了的临近行星状星云， 其正处于恒星演变的最后阶段。近11个小时的曝光拍摄造就了这张 显著的星云深空影像。影像中显示了螺旋星云明亮的内部区域，大 小约3光年。但星云外还存在昏暗的外层光环，让这个星云覆盖的 区域超过了6光年。螺旋星云中央的白点就是这个行星状星云炽热 的中央星。乍眼看去，螺旋星云有一个令人吃惊的复杂几何形状。
木星上两个巨大风暴几乎碰撞
在木星上有两个比地球还大的风暴系统几乎快要碰上了。没有人确 切地知道将发生什么，但迄今为止，两个风暴还都存活着。上面这 张由夏威夷 双子天文台拍摄的假色红外波段影像中可以看到，红 斑都显示白色，因为它顶端的云层位于其它云的上部。蓝色代表的 是比白色云层低的云层，而红色的云层高度最低。较小的红斑，有 时候被称为“小红斑”或者椭球 BA，由于不明原因在今年早些时 候变红。如果两个木星飓风继续存在，随着它们以不同的速率绕行 木星，在今后数年里它们将再次靠近对方。天文学家将继续密切监 测“小红斑”，看它远离“大红斑”后，颜色是否继续保持红色。
一分钟认识深空天体
（）
猫眼星云
猫头鹰星云
玫瑰星云
发射星云
（这类星云内部或近旁总有一颗 或一群高温恒星，它们发出的紫 外线辐射使云中的气体发生电 离，星云因此发出可见光）
NGC1999 星云
反射星云
（这种星云本身不发光，它的 光亮是因对来自邻近恒星之光 的反射）
马头星云
暗星云
（在较亮恒星或星云背 景上的暗黑剪影）
星团是由 10 颗以上存在物理联系的恒星聚集而成的星群。
疏散星团
（由松散的成 百上千颗恒星 构成）
昴宿星团
球状星团
（由数万颗或
更多的恒星围
绕一个中心点
聚集而成）
1
武仙座球状星团
图说 天下
一分钟认识深空天体
星系就像宇宙中的一座座岛屿，“岛”上住着无数
的恒星系（恒星、行星、卫星）、星团、星云、宇宙尘
埃、黑洞及暗物质，所以星系又称小宇宙。我们所在的银
河系就是一个星系，在它之外的星系被称为河外星系。
椭圆星系
（按椭圆的椭率
大小分为E0到E7
八个次型）
E0
E3
透镜状星系 S0
E5
E7
螺旋星系
（按旋臂缠绕的紧 密或疏松程度分为 a、b、c三种型号）
Sa 棒旋星系
（按旋臂缠绕的紧密 或疏松程度分为a、 b、c三种型号）
SBa 不规则星系
（外形不规则，没有明显的核和 旋臂，没有盘状对称结构或者看 不出有旋转对称性的星系）
Sb
SBb Irr
Sc SBc
图说 天下
星云是星际气体受到附近高温星球的影响，形成的由稀薄气体或尘埃构成的云状物。
人类首次观测到太阳系外行星绕恒星运动踪迹
人类首次观测到太阳系外行星绕恒星运动踪迹美国报道，2021年11月13日，美国加州大学伯克利分校天文学家保尔•卡拉斯(Paul Kalas)研究团组，向全世界发布了恒星“北落师门〞有行星环绕运动的照片。
这是人类首次实际观测到太阳系外行星绕恒星运动的踪迹。
(图1)图1 行星绕恒星北落师门运动的踪迹照片中央的白色亮点就是全天第18亮星“北落师门〞，恒星周围的红色光影区是围绕恒星运动的小天体带或尘埃盘。
右下角小方框的放大图中显示出一颗行星“北落师门b〞绕恒星运动的轨迹：2021和2021年两次照相，处在不同的位置上。
图2 北落师门在星座中的位置北落师门位于南鱼座，亮度1.16星等，光谱型A3V，是黄道上四颗著名亮星之一(另三颗是：金牛座毕宿五，天蝎座心宿二，狮子座轩辕十四)，质量为太阳的2.3倍，直径为太阳的1.7倍，间隔我们25光年。
西方称之为Fomalhaut，阿拉伯原文意为“鱼的眼睛〞。
深秋时节，在我国纬度50度以南广阔地区都可以在飞马座以南、宝瓶与摩羯之间见到它的身姿。
(图2)“北落师门b〞间隔北落师门约115天文单位(172亿公里)，比海王星到太阳的间隔远3.8倍，比地球到太阳的间隔远115倍，公转周期872年。
它的质量约为木星质量的3倍。
北落师门虽然年轻，但预计寿命较短，只有太阳的1/10。
北落师门虽然温度较高，发出的热量比太阳大10倍，但由于“北落师门b〞离恒星太远，不大可能有生命存在。
按人类唯一知道的生命形式，液态水是生命存活的必要保证。
一颗行星即使有水，假设离恒星太远，水会结冰；假设太近，水会变为蒸汽。
所以恒星周围的“生命带〞有一定的范围限制。
对于太阳，生命带必需近于5.4天文单位，所以土星以外的行星上不可能有生命存在；对于北落师门，生命带必需近于20天文单位，所以“北落师门b〞也不可能有生命存在。
在银河系3000亿颗恒星当中，北落师门应当算我们的近邻。
它到太阳的间隔之近，在所有恒星中排第80位；在21颗亮于1.5等的亮星中排第5位。
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15mm
视场
用目视望远镜观测所见星空的角直径叫 视场，视场与放大率成反比。一般来说， 折反射望远镜的视场最大，反射望远镜 的视场最小，折射望远镜的视场随物镜 的类型而不同。
分辨角
望远镜的分辨角是其像点刚能被 分辨开的天球两个发光点的角距。
贯穿本领或极限星
在晴朗的夜晚，望远镜所能看到 的最弱恒星的星等称望远镜的贯 穿本领或极限星等，可近似认为 由口径决定。
望远镜原理和分类
常见望远镜可简单分为 伽利略望远镜 开普勒望远镜 牛顿式望远镜
光学望远镜的主体是物 镜，按物镜特点分为三 类：折射望远镜、反射 望远镜和折反射望远镜。 从1609年伽利略创造第 一架天文望远镜到现在， 已有近400年的历史。
伽利略发明的望远镜在人类认识自然 的历史中占有重要地位。它由一个凹 透镜（目镜）和一个凸透镜（物镜） 构成。其优点是结构简单，能直接成 正像。但自从开普勒望远镜发明后此 种结构已不被专业级的望远镜采用， 而多被玩具级的望远镜采用，所以又 被称做观剧镜。
1958年，中国科学院建立南京天 文仪器厂（1991年更名南京天文 仪器研制中心，2001年整合为国 家天文台南京天文光学技术研究 所），从此中国的天文仪器研制 队伍形成规模，开始了我国自己 大批研究发展和制造天文仪器的 时代。
半个世纪以来，我国自己研制建成 的天文仪器有：
1.56米天体测量望远镜、 米波综合孔径射电望远镜、 1.26米红外望远镜、 2.16米光学望远镜、 太阳塔式望远镜、 太阳磁场望远镜、 多通道太阳望远镜、 太阳精细结构望远镜、
折射式望远镜
开普勒望远镜：原理由两个凸透 镜构成。由于两者之间有一个实 像，可方便的安装分划板，并且 各种性能优良，所以目前军用望 远镜，小型天文望远镜等专业级 的望远镜都采用此种结构。但这 种结构成像是倒立的，所以要在 中间增加正像系统。
牛顿发明的反射式望远镜 多为 大型座镜采用
施密特-卡赛格林 式折反射望远镜
最大的固定式射电望远镜（305M）
我国将建500M射电望远镜
甚长基线的射电望远镜
空间观测：哈勃、钱德拉X射线望远镜、COBE
1、光学天文望远镜的观测
伽利略望远镜与观测
1609年，伽利略创制了天文望远镜（后被称为伽利略 望远镜），并用来观测天体，发现：
月球表面的凹凸不平，并亲手绘制了第一幅月面图。 1610年1月7日，伽利略发性能
望远镜的光学性能取决于 口径、 相对口径、 放大率、 视场、 分辨角 贯穿本领。
望远镜--口径
口径D指物镜的有效口径，口 径越大，看到的天体越亮越 多。
相对口径指物镜的有效口径D 和它的焦距F的比值，用A表 示，即A=D／F。相对口径越 大，观测延伸天体的本领也 越大。相对口径受物镜像差 的限制，不能取任意数值。
4、三大空间望远镜
哈勃空间光学望远镜（反射） 钱德拉空间X射线望远镜 斯必策空间红外望远镜 其他……
开普勒太空望远镜的新发现
天文观测与天体照片欣赏
第三讲
天文观测与天体照片欣赏
(1学时）
主要内容
一、天文观测的方法与工具 －－古往今来
二、爱好者的天文观测内容 三、天文观测的条件与方法 四、天文摄影作品欣赏
四川广汉市三星堆的直眼人
英国 巨石阵之谜
古天象台与天文观测仪器
北京古天象台等 南京天文台上的浑天仪
参阅网络的google“古代天文仪器”
玛雅古天文台
印度德里天文台
北京古天文台
河
南
登
封
古
云南天文台
观
星
台
南京天文台
上海天文台1.56米反射镜
一、天文观测的方法与工具
目视观测：肉眼与各种天文仪器
望远镜观测：
光学观测－1609年伽利略发明第一台望远镜 口径4.4厘米---双子星
各种分光术、测光术和照相术的运用
射电望远镜观测－央斯基
密云多天线太阳射电干涉仪、 太阳光谱仪、 日食光谱仪、 太阳色球望远镜、 米波综合孔径射电望远镜、 13.7米毫米波射电望远镜、 中国甚长基线干涉测量系统等，
光电等高仪、 低纬子午环、 氢原子钟、 人造卫星激光测距仪系统、
使我国的天文仪器从无到有、从小到 大，许多技术还达到了世界先进水平。
白尼学说找到了确凿的证据，标志着哥白尼学说开始 走向胜利。
借助于望远镜，伽利略还先后发现了土星光环、太阳 黑子、太阳的自转、金星和水星的盈亏现象、月球的 周日和周月天平动，以及银河是由无数恒星组成等等。 这些发现开辟了天文学的新时代。
望远镜只是一只特别大的眼睛
设在美国 加利福尼亚州帕洛马山上的望远镜， 口径有5．08米（200英寸）， 聚光面积为20 多平方米（31000平方英寸），与人眼的6毫 米左右 （1/4英寸）的瞳孔形成了鲜明的对 照。 这架望远镜的聚光能力 可以把我们肉 眼所能看到的星光亮度增强大约100万倍。 它于1948 年首次启用，是当今美国使用的最 大的一架；但在1976年，苏联 开始使用安置 在高加索山上的一架口径为6米（236.2英寸） 的望 远镜进行观测。
2、不同波段的天文望远镜
收集不同波段的辐射，需要各种不 同性能的望远镜，如：
光学望远镜、 紫外望远镜、 X射线望远镜 伽玛射线检测器等。
3、中国天文仪器发展的回顾与展望
解放前，我国的天文仪器均是购买国外的， 从来没有自己研制过专业的天文仪器。
解放后，随着我国专业天文工作者由数十人 发展到数百人，也成长起一批专业天文仪器 研究发展队伍，并于1956年由紫金山天文台 杨世杰设计试制成功我国第一台13cm施密特 望远镜，于1958年由南京大学苏定强设计试 制成功我国第一台15cm马克苏托夫望远镜。
A越大，目镜中的天体越亮
放大率G和底片比例尺
放大率表征目视望远镜，与目镜的焦距成反 比。一般望远镜都装备几个焦距不同的目镜， 可以得到不同的放大率。
F—望远镜物镜焦距
f---望远镜目镜焦距
放大率---F与f之比
50mm
例如：F-120天文望远镜的F=1500mm,f= 25mm
望远镜的放大率为???