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《再济沧海》(89)星云星系星双对,天朗天黑天文台

 

 
2016年11月30日,中国的“二十四节气”被正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录,二十四节气是按照地球在围太阳公转轨道(黄道)上的位置来定的,它反映了一年四季的气候变化,名字大多跟应景的农事活动有关。太阳从春分也就是黄经零度开始,每前进15度为一个节气,地球转一圈360度正好二十四节气,一节一气对应一个天上星宿,二十四节气对应十二星座。据说早在秦汉时期就有了二十四节气,说明古人早就观察日月,元朝科学家郭守敬七百年前就在登封观星台“昼参日影,夜观星象”,白天测节气,晚上观星座。
 
 
现代科学技术可以用检测电磁波、引力波、X 射线、伽马射线来探测太空,同时天文望远镜越做越大,光学观测宇宙太空不仅需要天空清朗,还需要没有灯光干扰,天空漆黑一片,加那利群岛的拉帕玛岛是世界上三大最佳天文观测地点之一,另两个地点是智利和夏威夷。“海友”停泊在拉帕玛岛,绝对不能放过观看星体的好机会。
 
 
拉帕玛火山最高峰Roque de Los Muchachaos周围有大大小小二十几个属于不同国家的天文台,中国在这里没有自己的天文台,正在谈判共享其中一座,天文台有招待所,各国科学家报上观测计划,在排好的指定时间内都可以用天文台,但到了那天天气是否配合就要看运气了。好几座天文台无需人力操作,完全自动化。下面是诸多天文台中几个比较特殊的。
 
 
一. 加那利大型望远镜( Gran Telescopio Canarias ),它是世界上最大的光学反射望远镜GTC,镜面直径10.4米。以前我印象中望远镜是长长的镜筒,里面一系列凹凸光学放大镜,现在才知道它的工作原理是通过三级聚焦反射放大光学信号,第一级10.4米的镜面也不是一整面完美圆弧的镜子,而是由若干六棱形小镜面合成的,每个小镜面有一个活塞机制微调形状和角度。美国正在筹划建造直径30米的望远镜,目的在于探测更远、更弱的宇宙信号,天文台的建造应用最顶尖的光学、电子、机械制造技术,10.4 米望远镜造价1.3亿欧元,历时七年,30米望远镜更是天文数字了。
 
 
二. 伽马射线望远镜(切伦科夫望远镜 Cherenkov Telescope)
与X射线和可见光不同,伽马射线被大气层屏蔽,极少辐射到地球表面上来,这是地球的福祉,因为伽马射线危害人体。伽马射线辐射在大气层所产生的“强二级簇射粒子流”可以用来观测太空,这一原理是俄罗斯科学家切伦科夫发现的,这类望远镜便以他命名。人造卫星在大气层外可以敏感地扑捉到伽马射线活动,切伦科夫望远镜裸露在露天,没有穹顶,一旦接到卫星传来的信息,很快可以调整到位进行观测。


三. 太阳望远镜
拉帕玛岛只有一个天文台是用来观测太阳的,望远镜直径很小,平时不对公众开放。


参观天文台引起我们对太空的极大兴趣,很想真刀真枪地用天文望远镜观测一下,从旅游信息中心得知有一家小型私人天文台对外开放。跟国家天文台比较,这家天文台型具而微之,它是主人沃安在自家后院建的,配置专业400毫米反射天文望远镜。沃安是国家天文台工程技术人员,也是一个宇宙迷,他的小天文台观测大天文台不感兴趣的近距离小天体,比如彗星和小行星。


彗星有轨迹为椭圆的周期彗星,如著名的哈雷彗星周期是76年;还有的轨迹为开放的双曲线或抛物线,它们冲进太阳系,以太阳为焦点,绕一下后又冲出太阳系。沃安说1908年俄罗斯西伯利亚的通古斯大爆炸就是彗星撞击地球的结果,因为除了三个大坑没有发现陨石,而彗星的主要成分是冰雪,爆炸后挥发不留痕迹。


沃安还观测火星和土星之间小行星带里的小行星,计算出它们的轨迹,预测和地球相撞的可能性及相撞时间。有一种说法恐龙的灭绝就是小行星撞击地球的结果,当问及是否算出有灾难天体的到来,沃安失望地说:没有。


很幸运那天是个大晴天,但月亮只是极细的一钩,晚上9点至午夜12点月亮还没有爬上来,虽然无法观测月亮,但可以更清楚地观察星星。沃安先给我们扫盲了宇宙太空的基本知识,解释恒星的形成,除了投影还在黑板上又写又画,我们好像小学生又回到了课堂上。天文台有个极窄极陡的旋梯通向观测塔,巨大的望远镜占据了大部分空间,当电动天窗慢慢打开,我的天啊!四周一片漆黑,满天繁星是那么的亮,银河那叫一个清楚啊!我们用望远镜观察了下面几个天体:


一. 双星(天鹅座β,Beta Cygnus)
天鹅座中间的六颗星构成“北天大十字”, 天鹅座β星又叫“辇道增七”,是天鹅头部那颗星,用肉眼看貌似是一颗星,但用望远镜观测是一大一小不同亮度的两颗星,它们围绕着一个共同的中心绕行,轨迹半径取决于恒星质量,这是个很典型的双星系统。


二. 星云 (Nebula M27)
星云是由尘埃、氢气、氦气和其他电离气体构成的低密度星际云,泛指任何扩散天体,星云和恒星在一定条件下可以互相转换。M27星云形状像个哑铃,它又叫哑铃星云。
 
 
三. 星团 (Star Cluster M15)
星团是相互之间存在物理作用的恒星群,恒星年龄相似,应该于同一时段诞生,它们之中没有气体和尘埃,M15是个球状星团,中心密度很高,所以很亮。
 
 
四. 星系 (仙女座星系 Andromeda Galaxies M31)
沃安在讲课时介绍星系(Galaxy)由很多形态,椭圆状、涡旋状、不规则状,等等,仙女座星系是盘状的涡旋星系,它和银河系都处于本星系群,直径是银河系的两倍,是肉眼可见的最大的天体。用肉眼从望远镜中看很难区分星系和星云,用照相机接到望远镜上,连续曝光四分钟,再在计算机上看图片,明显地看到星系盘状结构,盘中间的那条暗线是旋臂的边缘。从图片上还能看到涡旋星系的两侧各有一个更小的星系。
 
Telescope: Refractor of 120mm. f/6.6
Camera: Canon 6D, ISO 800, 4 m. exposure
Target: Andomeda M31, 32, 110
Image Date: Nov. 24, 2016
照相技术的应用对观测天体起了决定性作用,人的视网膜每秒钟接受的信息量是有限的(6 x 105比特/秒),用肉眼直接从望远镜看到的图像是模糊的黑白图像,照相机将聚焦放大的天体信号叠加累计,不仅图像清晰多了,还能看到不同的颜色,仔细看图片背景点点繁星呈出美丽的蓝色。那些色彩斑斓的彩色图像都是经过计算机图像处理的,比较一下效果,不可同日而语哦。
 
 
11年前航游时我们的船上就有一本识别星座的书《Night Sky》,我并没有认真阅读,刚刚下载了一个手机app,可以对着天空认识星星,马上就要第二次过大西洋了,晚上值班可以好好研究一下星座了。
 
2016年12月12日于天津。
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评论

司马冰的头像
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哦,回天津来了。看你的文章真长知识啊,学知识增阅历也是你们航海的收获。

 
追梦的头像
 #

是啊,我回来探亲了,过大西洋前回来看看

 
杭州阿立的头像
 #

啊,回天津来了?

看追梦的文章真长知识啊,学知识增阅历也是你们航海的收获。+99999

 
追梦的头像
 #

呵呵,父母年纪大了勤回来看看,过两天就回去了

 
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