弗雷德里克·德·威特在1670年繪製的星座圖
星座是指天上一群群的恆星組合。
自從古代以來,
人類便把三五成群的恆星與他們神話中的人物或器具聯繫起來,
稱之為「星座」。
星座幾乎是所有文明中確定天空方位的手段,
在航海領域應用頗廣。
對星座的劃分完全是人為的,
不同的文明對於其劃分和命名都不盡相同。
星座一直沒有統一規定的精確邊界,直到1930年,
國際天文學聯合會為了統一繁雜的星座劃分,
用精確的邊界把天空分為八十八個正式的星座,
使天空每一顆恆星都屬於某一特定星座。
這些正式的星座大多都以中世紀傳下來的古希臘傳統星座為基礎。
與此相對地,
有一些廣泛流傳但是沒有被認可為
正式星座的星星的組合叫做星群,
例如北斗七星(參見恆星統稱列表)。
在三維的宇宙中,這些恆星其實相互間不一定有實際的關係,
不過其在天球這一個球殼面上的位置相近,
而其實它們之間可能相距很遠。
如果我們身處銀河中另一太陽系,我們看到的星空將會完全不同。
自古以來,人們對於恆星的排列和形狀很感興趣,
並很自然地把一些位置相近的星聯繫起來組成星座。
星座的分類
由暗雲定義的星座:天空上的"鴯鶓"。
煤袋星雲形成了鴯鶓的頭,南十字座就在其中,天蠍座位於其左側。
絕大多數文明中所指的星座,
都是指由亮星或一些較明顯的深空天體組成的「亮星星座」,
但是有些文明中也會通過天空中的暗區定義「暗雲星座」。
亮星星座
現代八十八星座按照位置一般可以簡單
分為北天星座、黃道星座、南天星座;
有時也會把赤道星座獨立成為一類。
通過積分找出每個星座的中心,並計算出該點的坐標。
根據天球坐標系統,每點的位置包含了赤經及赤緯兩個數。
若中間點的赤緯為正數,即該點位於天球的北半球,
用N表示,對應的星座即為北天星座;
赤緯是負數的話,中間點位於南半球,用S表示,
對應的星座即為南天星座。
這些星座可以通過赤經進一步確定其所在的象限:
把赤經分為24個小時,
星座的中間點於0時至6時的話就屬於Q1,6時至12時屬於Q2,
12時至18時屬於Q3,18時至0時屬於Q4。
有時也會使用按照不同區域的星座集合來劃分,
這些星座家族分別以集團中最重要的星座、
黃道、神話區域、
天上的水族和創造南天星座的天文學家
約翰·拜耳、尼古拉斯·拉卡伊命名。
總共有8個星座家族:大熊(10)、黃道(12)
、英仙(9)、武仙(17)、獵戶(5)、
水族(9)、拜耳(11)和拉卡伊(15),
括號中是所屬家族中現代星座的數量。
暗雲星座
當地球上的條件能讓銀河中心區的暗斑在地面上投影形成陰影時,
一些文化中已經看清這些暗斑的形狀,
並稱之為"暗雲星座",
這不同於一般由亮星定義的星座。
銀河中暗斑生動的輪廓在南半球比北半球更為顯著和易見。
在印加文明中認為,
銀河中的暗區或暗星雲如同動物一般,
並用之於跟蹤季節的更替。
澳大利亞土著居民也有暗雲星座的描述,
最有名的就是"天空中的鴯鶓",
它的頭就是由煤炭袋構成的;
而在安第斯人的傳說中,此暗斑則構成一隻駱駝。
星座的識別
拱極星座繞著北天極旋轉。
其中的大熊座的北斗七星和仙后座是北半球識別星空的重要標誌。
星座在很久以前就被水手、航海家當作識別方向的重要標誌。
隨著科技的發展,星座用於方向識別的作用逐漸減弱,
但是太空飛行器還是通過識別亮星來確定自身的位置和航向。
對於星空愛好者來說,星座的識別往往是對於亮星的識別。
在北半球,小熊座的北極星是在星空確定方向最重要的依據。
從天球坐標系可以看出,北極星的高度是與當地的緯度一致的。
但實際上由於北極星並不明亮,
人們通常使用北斗七星來尋找北極星,
從而確定方向。把北斗的勺柄(β到α)延長5倍處便能找到北極星。
在精度要求不高的情況下,可以認為北極星所在的方向即北方。
在北半球低緯度地區,北斗星會落入地平線以下,
此時可以根據與北斗七星相對的、
呈「M」(或「W」)
狀的仙后座來確定北極星的位置。
一旦識別出北極星和其他任何一顆恆星,
整個星空就完全可以通過恆星的相對位置來識別。
為了便於記憶,
人們通常通過北斗七星延長的斗柄來尋找牧夫座的大角(牧夫座α)、
室女座的角宿一(室女座α)。
在不同的季節,也可以通過其他星空中顯著的特徵定位,
如冬季可以通過的明亮的獵戶座輕而易舉地
找到雙子座、大犬座、小犬座、金牛座、御夫座,甚至獅子座;
秋季時可以通過飛馬座的秋季四邊形從而找到
仙女座、英仙座、南魚座等;
而夏季大三角則是夏天星空中最容易找到的特徵,
此時可以找到
天鵝座、天琴座、天鷹座、人馬座、天蠍座、天龍座等。
南天極附近的星座則比較零散,
分布著很多面積較小的星座,亮星也很少,
很多區域甚至沒有較亮的星,
認識起來相對困難一些。
另外南天極也沒有像北極星那樣的指示星,
因此南天極常常靠南十字座的十字架一
(南十字座γ)和十字架二(南十字座α)
延長約4.5倍來確定。
同時半人馬座的南門二(半人馬座α)和馬腹一(半人馬座β)、
船底座的老人星(船底座α)、
波江座的水委一(波江座α)都是識別南半球星座的重要依據。
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