天文科普 | 星星知多少

张君波     2025-04-11 12:43:20

星星数量知多少?

LAMOST望远镜及静谧星空 陈颖为摄

肉眼可见的星星

在天文学中,“星等”用来衡量星星的明暗,星等数越小星星越亮,反之则暗。而人的肉眼大概只能看清小于6.5等的星星,这样的星星在全球约能看到6000多颗,身处北半球的我们便只能看到3000多颗。

更多的星星由于非常暗,肉眼难以看到,便需要借助望远镜来观测。望远镜的口径越大,集光能力就越强,越能看到更暗的星星。因此在望远镜的加持下,人类可观测的星星数量大幅提升。

多于沙粒的星星

天文学家通过已观测的宇宙计算,宇宙中总计有1022量级的恒星。曾有人统计,地球上约有1018量级的沙粒,也就是说宇宙中恒星的数量远多于地球上的沙粒。

为方便记忆,先人们会将星星的排列想象成不同的形状加以命名,以区分不同的天区位置。我国古代有三垣、四象、二十八宿,西方有衍生于希腊神话的星座体系。如今星座体系也成为了国际通用,共有88个星座。

星星秘密知多少?

夏夜中最亮的星

夏夜将至,最容易看到的当数银河。它是由众多的恒星以及尘埃云等组成,肉眼看起来像横亘在夜空中的一条河流,河上烟雾缭绕,好不神秘。

银河 Y. Beletsky (LCO)/ESO摄

在银河上很容易发现三颗非常亮的星,它们分别是位于银河两岸的织女星(天琴座α星)、牛郎星(也叫河鼓二、天鹰座α星)和银河之中的天津四(天鹅座α星),这三颗星可形成一个三角形,因此被称为“夏季大三角”。其中,天鹅座的亮星连线像是一个十字架,易于用肉眼辨认。

虚拟夏季星空图片 (图片截图自Stellarium软件,BoBo老师编辑)

由织女星顺着银河岸边向南巡去,通常可以看到一颗红色的亮星,它就是心宿二(天蝎座α星),这就是夏季著名的天蝎座所在的位置。巡着天鹅座向北望去,通常可看到一个“W”型的星座,这就是仙后座。还有一颗不容忽略的星——位于牧夫座的大角星,它是北半球最亮的恒星,也是夜空中第四亮星。

当然我们还可以看到明显的北斗七星(大熊座所在位置)。沿着勺口方向,延长大约5个勺口两颗星的距离,便是北极星(小熊座所在位置)。

全天最好认的星座

猎户座是全天最好认的星座,不过它的最佳观测时间是在十二月上旬至四月上旬。

1.如何辨认猎户座?

猎户座最上面的两颗星是猎户两侧肩膀的位置,下面两颗星相当于猎户的两条腿,中间的三颗星是猎户的腰带,下面模模糊糊的一团,是猎户的佩剑。

猎户座 Matthew Spinelli摄(左图),来源网络(右图)

2.为什么几颗亮星颜色不一样?

上图中,左上角的参宿四(猎户座α星),是一颗演化到暮年的红超巨星,在夜空中异常明亮,肉眼清晰可见。2019年10月至2020年2月之间,天文学家和公众就曾发现,参宿四出现了神秘变暗现象,这是参宿四近50年来被观测到的最显著的一次变暗现象。在此次变暗中,参宿四约暗了一个星等,相当于亮度减弱2.5倍,肉眼可辨。天文学家分析认为,这可能是由参宿四表面的巨黑子引起的。

在右下角发着蓝白光的星叫参宿七,是一颗蓝超巨星。它是猎户座最亮的星,也是全天最亮的蓝超巨星。

在猎人佩剑部位,那一团模模糊糊的就是猎户座大星云。如果我们有一台科普级望远镜和一台单反相机,曝光一定时长,就可以看到类似下图中的特别延展景象。其中明亮的区域,便是恒星形成区,也就是恒星宝宝诞生的地方。

猎户座大星云 Tony Hallas摄

银河系外的唯一肉眼可见星系

我们身处银河系,肉眼所能看到的天体几乎都是银河系内的天体,在北半球观星,唯一的例外便是仙女星系。

仙女星系 Lorenzo Comolli摄

仙女星系的视星等为3.44等,秋季的前半夜在观测条件较好的情况下肉眼可见。虽然它看起来只是一块黯淡的小光斑,但它却比我们银河系大两倍!

1.银河系长什么样子?

经过天文学家的观测和理论研究发现,银河系是典型的漩涡星系,和上图所展示的仙女星系长得相似。银河系中心有一个超过400万个太阳质量的超大质量黑洞。今年5月12日,包括中国在内的全球多地天文学家公布了位于银河系中心的超大质量黑洞的首张照片。

银河系中心黑洞(图片来源:EHT合作组织)

这张照片要感谢集结了全球80个研究机构共300多名研究人员组成的国际合作组织。他们用了整整五年时间,最终得以第一次将隐藏在银河系中心的“巨兽”呈现出来。

(来源:国家图书馆)

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