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第二章 天文学基础知识
1. 星座和恒星命名 2. 地球的自转、公转和天体的视运动 3. 四季星空 4. 天球坐标 5. 天体距离及其测量方法 6. 视星等和绝对星等 7. 其它测距法
2.1 星座和恒星命名
星座是什么？ • 星座是人们为了观测研究方便
把星空人为地划分为若干区域 古人划分星空形成风格各异的星座文化 • 公元前3000年左右 古巴比伦人把星空中亮星连起来 勾画成牛、羊、蝎子等形象
公元前3000年是 天龙座右枢
公元14000年将是 织女星
地球的公转
我们坐在快速行驶的火车上可以从 路旁景物迅速地后退判断火车在运动。
地球在轨道上运动，如果两旁有各 种景物，我们也可以判断地球在运动。 但地球的近处没有任何景物。只有远 处的星空可以作为参照物。
恒星离我们太远，须长时间观测才 会发现它们位置的变化。
狮子座 头部由六颗星组成, 狮子座流星雨
狮子座流星雨
99年热点天象（流星雨暴） 流星并非来自狮子座，是辐射点 实际上是彗星喷发或分裂的流星群物质散布在其 轨道上，每当地球穿越彗星轨道时，就发生流星雨。
每年11月17日左右，地球穿越狮子座流星群（坦普 尔－塔特尔彗星轨道）就发生流星雨。
33年出现一次流星雨暴，原因是这个彗星的周期 是33年。
• 只有北极星例外 天上的群星都绕北极星 画出一个个大小不等圆圈
北极星变迁的原因－－地轴进动
地球是椭球体，并斜着身子绕太阳公转
太阳和月球的引力对地球赤道隆起的部 分产生一个力矩，导致地球自转轴绕黄极 作缓慢的圆锥运动（黄极是地球轨道平面 的法线方向）
约2.6万年绕黄极转一周Hale Waihona Puke Baidu
北极星的变迁
现在是小熊座α
2.2 地球的自转和公转
哥白尼的贡献
究竟是太阳绕地球转还是地球绕太阳转？ 行星运动规律的解释，引起宇宙观的革命 缺点： 太阳不是宇宙中心，太阳系只是银河系的普通一员 太阳不是静止不动，也绕银河系中心运动 哥白尼1543年提出日心说，到1846年才被完全证实。
地球自转和天体的周日视运动
• 地球 从西往东自转 太阳东升西落 星空也东升西落
黄道：太阳在天球上视运动的轨道
天文学上的一些距离：
月球：38.4万千米(平均） 日地距离：15,000万千米 (AU)
金星：4,100万千米 火星：2,5576万千米（2003年8月29日）
（6万年一次）
最近的恒星是半人马座的 比邻星：距离地球4.3光年 牛郎星：16光年， 织女星：25光年， 北极星：680光年 银河系中最远的恒星：8万光年
希腊字母24个， 故只能给2112颗星命名 在希腊字母用完后 接着再用阿拉伯数字继续排
如小熊座6星， 大熊座56星等
其它天体命名 星云和梅西叶天体（M天体） 射电源、X射线源、γ射线源、 红外源、紫外源 超新星和超新星遗迹 脉冲星和类星体 河外星系（星表） 最普通的命名法：名字＋位置 如脉冲星：PSR1133＋16
最近的星系（大、小麦哲伦星云） 16万和19万光年
仙女星系： 220万光年 远距离星系：几亿光年～上百亿光年
星座和恒星名字
古希腊人：分成48个星座， 主要是北天的恒星
1928年，国际天文学联合会 把全天分为88个星座，其中沿用 了很多希腊人起的名字 各个星座大小不同，星数差别很大
神话人物类：仙女座，仙王座， 武仙座，猎户座，
动物类： 大熊座，小熊座， 金牛座，杜鹃座；
仪器用具类：罗盘座， 时钟座，圆规座，六分仪座， 显微镜座，望远镜座
书中附录有星座表
千亿颗恒星如何取名
• 我国古代给一些亮星起的名字 天狼、北斗、大角、牛郎、织女、造父
• 国际命名方法： 不能重名又要便于记忆 姓：星座名 名：该星座中的星以亮度排队 以希腊字母α,β,γ… 例如：小熊座α（北极星）
什么是黄道十二宫？
太阳视运动经过12个星座称十二宫，大约每个月
经过一宫，（12个星座大小一同，12个宫则平均占
30度）。
春
夏
秋
冬
1, 双鱼宫 4, 双子宫 7, 室女宫 10, 人马宫
2, 白羊宫 5, 巨蟹宫 8, 天秤宫 11, 摩羯宫
3, 金牛宫 6, 狮子宫 9, 天蝎宫 12, 宝瓶宫
夏季星空
银河横跨天空 天鹰座 牛郎星 在银河的东岸 天琴座 织女星 在银河的西岸 天鹅座 在银河中形如大“ 十”字
天鹅座X-1（X射线源）
天鹅座X-1（X射线源），是黑洞候者，
黑洞看不见，但在双星系统中的黑洞 可以感觉到它的存在，双星观测可以估 计伴星质量。
天鹅座X-1是密近双星，质量大于 5.5太阳质量， 是黑洞的最可能候选者。
• 中国古代：分为四大区，东苍龙，西白虎，
南朱雀，北玄武。 二十八宿，我国古代神话中28个神仙 • 古希腊人：希腊神话中的人物
或动物来为星座命名， 共40多个。
• 星座不是有机整体 • 星座只是某一方向范围内所有天体
的集合(亮星） 银河系中的恒星、星云 河外星系、类星体……
• 在同一个星座内的天体的距离 极其悬殊.
秋季星空
仙后座 有五颗相当明亮的恒星 排列成拉丁字母 W 的形状 W字开口的一面正对着北极星
仙女座 肉眼可见，仙女座大星云是人类认识 的第一个银河系以外的星系
仙女座大星云 人类认识的第一个银河系以外的1920年 美国科学院“ 宇宙尺度”大辨论
仙女座大星云是否在银河系之外？ 没有结论。
1923年哈勃证实仙女座的距离为90 万光年，远在银河系之外
确认是河外星系
冬季星空 猎户座
有三颗亮星，好比猎人的腰带 主星α参宿四，红超巨星 大犬座 天狼星，全天最亮的恒星 双星系统，伴星是第一颗白矮星
金牛座 昴星团有七颗主要亮星
蟹状星云和它的脉冲星 1054年超新星爆发的遗迹
看星图
星图种类繁多 星图上的南北方向和普通地图相反
使用地图時，平放在地上， 使用星图時，須要把星图，高举过头，抬头 看星空
星空的四季变化是地球公转的最 重要证据。
地球的轨道运动自转轴与轨道平面 的法线成230.53。
2.3 四季星空
在地球上只能看见背着太阳方向的天空中 的恒星
地球绕太阳的公转导致星空也随季节的变 化而不同
春季星空 小熊座 α星是北极星
大熊座，大熊星座中有北斗七星， 顺着斗勺边缘上两颗星的联线 可找到北极星
1. 星座和恒星命名 2. 地球的自转、公转和天体的视运动 3. 四季星空 4. 天球坐标 5. 天体距离及其测量方法 6. 视星等和绝对星等 7. 其它测距法
2.1 星座和恒星命名
星座是什么？ • 星座是人们为了观测研究方便
把星空人为地划分为若干区域 古人划分星空形成风格各异的星座文化 • 公元前3000年左右 古巴比伦人把星空中亮星连起来 勾画成牛、羊、蝎子等形象
公元前3000年是 天龙座右枢
公元14000年将是 织女星
地球的公转
我们坐在快速行驶的火车上可以从 路旁景物迅速地后退判断火车在运动。
地球在轨道上运动，如果两旁有各 种景物，我们也可以判断地球在运动。 但地球的近处没有任何景物。只有远 处的星空可以作为参照物。
恒星离我们太远，须长时间观测才 会发现它们位置的变化。
狮子座 头部由六颗星组成, 狮子座流星雨
狮子座流星雨
99年热点天象（流星雨暴） 流星并非来自狮子座，是辐射点 实际上是彗星喷发或分裂的流星群物质散布在其 轨道上，每当地球穿越彗星轨道时，就发生流星雨。
每年11月17日左右，地球穿越狮子座流星群（坦普 尔－塔特尔彗星轨道）就发生流星雨。
33年出现一次流星雨暴，原因是这个彗星的周期 是33年。
• 只有北极星例外 天上的群星都绕北极星 画出一个个大小不等圆圈
北极星变迁的原因－－地轴进动
地球是椭球体，并斜着身子绕太阳公转
太阳和月球的引力对地球赤道隆起的部 分产生一个力矩，导致地球自转轴绕黄极 作缓慢的圆锥运动（黄极是地球轨道平面 的法线方向）
约2.6万年绕黄极转一周Hale Waihona Puke Baidu
北极星的变迁
现在是小熊座α
2.2 地球的自转和公转
哥白尼的贡献
究竟是太阳绕地球转还是地球绕太阳转？ 行星运动规律的解释，引起宇宙观的革命 缺点： 太阳不是宇宙中心，太阳系只是银河系的普通一员 太阳不是静止不动，也绕银河系中心运动 哥白尼1543年提出日心说，到1846年才被完全证实。
地球自转和天体的周日视运动
• 地球 从西往东自转 太阳东升西落 星空也东升西落
黄道：太阳在天球上视运动的轨道
天文学上的一些距离：
月球：38.4万千米(平均） 日地距离：15,000万千米 (AU)
金星：4,100万千米 火星：2,5576万千米（2003年8月29日）
（6万年一次）
最近的恒星是半人马座的 比邻星：距离地球4.3光年 牛郎星：16光年， 织女星：25光年， 北极星：680光年 银河系中最远的恒星：8万光年
希腊字母24个， 故只能给2112颗星命名 在希腊字母用完后 接着再用阿拉伯数字继续排
如小熊座6星， 大熊座56星等
其它天体命名 星云和梅西叶天体（M天体） 射电源、X射线源、γ射线源、 红外源、紫外源 超新星和超新星遗迹 脉冲星和类星体 河外星系（星表） 最普通的命名法：名字＋位置 如脉冲星：PSR1133＋16
最近的星系（大、小麦哲伦星云） 16万和19万光年
仙女星系： 220万光年 远距离星系：几亿光年～上百亿光年
星座和恒星名字
古希腊人：分成48个星座， 主要是北天的恒星
1928年，国际天文学联合会 把全天分为88个星座，其中沿用 了很多希腊人起的名字 各个星座大小不同，星数差别很大
神话人物类：仙女座，仙王座， 武仙座，猎户座，
动物类： 大熊座，小熊座， 金牛座，杜鹃座；
仪器用具类：罗盘座， 时钟座，圆规座，六分仪座， 显微镜座，望远镜座
书中附录有星座表
千亿颗恒星如何取名
• 我国古代给一些亮星起的名字 天狼、北斗、大角、牛郎、织女、造父
• 国际命名方法： 不能重名又要便于记忆 姓：星座名 名：该星座中的星以亮度排队 以希腊字母α,β,γ… 例如：小熊座α（北极星）
什么是黄道十二宫？
太阳视运动经过12个星座称十二宫，大约每个月
经过一宫，（12个星座大小一同，12个宫则平均占
30度）。
春
夏
秋
冬
1, 双鱼宫 4, 双子宫 7, 室女宫 10, 人马宫
2, 白羊宫 5, 巨蟹宫 8, 天秤宫 11, 摩羯宫
3, 金牛宫 6, 狮子宫 9, 天蝎宫 12, 宝瓶宫
夏季星空
银河横跨天空 天鹰座 牛郎星 在银河的东岸 天琴座 织女星 在银河的西岸 天鹅座 在银河中形如大“ 十”字
天鹅座X-1（X射线源）
天鹅座X-1（X射线源），是黑洞候者，
黑洞看不见，但在双星系统中的黑洞 可以感觉到它的存在，双星观测可以估 计伴星质量。
天鹅座X-1是密近双星，质量大于 5.5太阳质量， 是黑洞的最可能候选者。
• 中国古代：分为四大区，东苍龙，西白虎，
南朱雀，北玄武。 二十八宿，我国古代神话中28个神仙 • 古希腊人：希腊神话中的人物
或动物来为星座命名， 共40多个。
• 星座不是有机整体 • 星座只是某一方向范围内所有天体
的集合(亮星） 银河系中的恒星、星云 河外星系、类星体……
• 在同一个星座内的天体的距离 极其悬殊.
秋季星空
仙后座 有五颗相当明亮的恒星 排列成拉丁字母 W 的形状 W字开口的一面正对着北极星
仙女座 肉眼可见，仙女座大星云是人类认识 的第一个银河系以外的星系
仙女座大星云 人类认识的第一个银河系以外的1920年 美国科学院“ 宇宙尺度”大辨论
仙女座大星云是否在银河系之外？ 没有结论。
1923年哈勃证实仙女座的距离为90 万光年，远在银河系之外
确认是河外星系
冬季星空 猎户座
有三颗亮星，好比猎人的腰带 主星α参宿四，红超巨星 大犬座 天狼星，全天最亮的恒星 双星系统，伴星是第一颗白矮星
金牛座 昴星团有七颗主要亮星
蟹状星云和它的脉冲星 1054年超新星爆发的遗迹
看星图
星图种类繁多 星图上的南北方向和普通地图相反
使用地图時，平放在地上， 使用星图時，須要把星图，高举过头，抬头 看星空
星空的四季变化是地球公转的最 重要证据。
地球的轨道运动自转轴与轨道平面 的法线成230.53。
2.3 四季星空
在地球上只能看见背着太阳方向的天空中 的恒星
地球绕太阳的公转导致星空也随季节的变 化而不同
春季星空 小熊座 α星是北极星
大熊座，大熊星座中有北斗七星， 顺着斗勺边缘上两颗星的联线 可找到北极星