天文学家怎么过七夕?鉴定网络热门攻略

教育   2024-08-10 10:02   上海  

七月初七,果然是一个宜【结婚、出行、祈福、求子】的好日子,翻译翻译就是七夕!像我们这种专心科研的猫就是对于这种情情爱爱的后(zhen)知(de)后(wang)觉(le)。


不要东张西望,就是你,看帖子的你该不会也忘了吧!



得亏大猫是精(dan)英(shen),一个谈恋爱永远能在情人节和七夕做到空窗期的生物!忘了七夕也不慌,总归不是我过节,嘿嘿嘿。


嗯?!(。ŏ﹏ŏ)


不属猫了,临时属猴!





七夕攻略1:坐看牵牛织女星


咱打小就背诗背的出口成章:“纤云弄巧,飞星传恨,银汉迢迢暗度。金风玉露一相逢,便胜却人间无数。”、“烟霄微月澹长空,银汉秋期万古同。”、“迢迢牵牛星,皎皎河汉女。”字字句句勾勒了牛郎织女在银河两岸相望却不能相见的情景,歌颂他们忠贞不渝的爱情。



记得每年暑假看咱老猴家先祖孙大圣陪唐僧去西天取经的时候就提过,“天上一天,地上一年。”,那么每年七夕牛郎织女鹊桥相会,他两是一天一见啊!



想要前排围观,看人家小夫妻约会也是需要技巧滴!索性,牛郎星和织女星都是从地球上看是排得上号的目视亮星,它们都是夏季大三角的成员,极好定位。


注:牛郎星的目视星等:0.76,织女星的目视星等:0.02,非常接近于0,因此织女星在做天文观测时经常会选择作为望远镜测光的标准星。


夏季大三角是目视观星入门的首选目标之一,由天琴座织女星(天琴座α,HIP 91262);天鹰座的牛郎星(天鹰座α,HIP 97649);天鹅座的天津四(天鹅座α,HIP 102098)组成,在天上它们的大致位置长这样:


▲ © Vito Technology, Inc.

牛郎星又称河鼓二,在牛郎星两侧的星为河鼓一(双星)及河鼓三(VAR型变星)。


▲ © Vito Technology, Inc.

 



七夕攻略2:送你一朵玫瑰星云

 

由于城市的光污染排除了周围其他低亮度星星的干扰,对于观星小白来说,找夏季大三角异常容易,因为你只能看到最明显的那个三角形和其他分散在天空各处的零星几颗亮星(比如大角星)。如果你的手边有配置不错的天文望远镜,那么同一片天区有一些其他的看点,M27哑铃星云,Cr399衣架星团,M57环状星云。

▲ M27

▲ Cr399

▲ M57

过节当然要带花啦,玫瑰星云NGC2237,鸢尾花星云NGC7023都是很适合的观测对象。

▲ NGC2237

▲ NGC7023

 



七夕攻略3:一起来看流星雨

 

另外,每年的七夕前后,地球逐渐穿越斯威夫特-塔特尔彗星尘埃密布的轨道上尘埃分布最密集的区域,北半球三大流星雨之一的英仙座流星雨进入活跃期,今天后半夜到明天凌晨向流星许愿也是可以加入七夕清单里的。

▲ © Sky & Telescope Magazine

▲ 英仙座流星雨©Vito Technology, Inc.

到这为止,以看星星的方式过七夕就可以圆满结束啦,但考虑到墨子沙龙的关注受众,我们再稍稍深入一下。

 



七夕攻略4:天文学家怎么过七夕?

 

织女星是太阳之外第一颗由人类拍摄下来的恒星,也是第一颗有光谱纪录的恒星。早在1840年7月17日,哈佛大学天文台科学家乔治·菲利普斯·邦德(George Phillips Bond)和约翰·亚当斯·惠普尔(John Adams Whipple)使用银版照相法拍摄织女星。

▲ 图中展示了织女星主要巴耳末系的谱线波长

1953年,由美国天文学家约翰逊(Harold Lester Johnson)和摩根(William Wilson Morgan)使用麦克唐纳天文台口径为33厘米和2.08米的反射望远镜,选取了6颗光谱类型为A0V的恒星(织女星是其中之一),取其平均色指数为零,约翰逊和摩根使用了U、B、V(Ultraviolet 364nm、Blue 442nm、Visual 540nm)三个波段的滤光片对恒星进行测光,这就是UBV测光系统。


在UBV系统中,织女星的平均星等定义为U-B=B-V=0。U-B、B-V是什么意思?在使用中,滤镜的名称可以直接表示特定滤镜中的视星等。如果V波段恒星的视星等,即为mv=14.5,两个滤镜之间的星等差异称为颜色指数。如果一颗恒星在两个滤镜中的星等为V14.5和B=15,那么B-V=0.5就是该恒星的颜色指数。U-B同理。


▲ UBVRI滤光片的照片。U和I滤光片看起来是黑色的,因为它们传输的光远远超出了眼睛可检测的波长范围

天文学家使用滤光片来隔离光谱的各个部分,从而测量单色通量。



滤光片允许通过的光谱量称为带通。滤光片通常分为窄带滤光片和宽带滤光片,窄带滤光片的带通量为10纳米,通常隔离一条光谱线,宽带滤光片的带通量为100纳米。滤光片带通的中心波长称为有效波长。大多数现代滤光片由不同颜色的玻璃制成,通常与薄膜涂层结合使用,以帮助定义带通并最大限度地减少表面反射。一组滤光片中的光源光度测定可提供有关光源的粗略光谱信息。定义明确的滤光片组称为光度测定系统。如果光度测定系统中的滤光片过多,且每个滤光片的通带都非常窄,则很难检测到光源发出的足够多的光子,而且光谱中强烈的吸收/发射特征可能会对某些通带产生不利影响。相反,如果光度测定系统中的滤光片过少,且每个滤光片的通带都非常宽,则无法提供足够的光谱信息。


在第一个标准化的测光系统UBV的基础之上,20世纪60年代中期,约翰逊为该系统添加了R和I(“红色”和“红外”)滤光片,但这些滤光片被20世纪70年代中期 Cousins推出的有效波长较短的R和I滤光片所取代。就成为目前在天文观测中使用最为广泛的UBVRI系统,覆盖了紫外光,蓝光,可见光,红光,红外光波段。


▲ 上表中为各个滤光片中织女星的星等皆为0。根据定义,织女星等实际上所有颜色(例如BV)均为零。以这种方式定义的星等被称为织女星等系统。

▲ Johnson-Morgan-Cousins UBVRI系统的滤光片轮廓,该系统是世界上使用最广泛的宽带测光系统。图中还绘制了大气的透射率(虚线)和典型 CCD 的通量(虚线)。图源:Vik Dhillon

自此,UBVRI系统唯一的变化就是滤光片的配方,直到CCD的出现,CCD的光谱灵敏度与用于定义原始UBRVI系统的光电倍增管完全不同,这促使迈克尔·S·贝塞尔(Michael S. Bessell)在1990年想出了一种新配方,用普通有色玻璃制作UBVRI滤光片,与CCD一起使用时,可以更接近地再现原始的约翰逊-摩根-考辛斯(Johnson-Morgan-Cousins)滤光片轮廓。如今,世界上大多数天文台都使用Bessell的UBVRI滤光片。


那么如果天文学家在不同的地区,使用不同的望远镜,配置相同的滤光片,对同一颗恒星的测光还是一样的结果么?在前文中有讲到,织女星经常被当作测光标准星使用,就是用在这里。


▲ 牛郎星光谱(NASA JWST)

詹姆斯韦布空间望远镜的测光数据所绘制的牛郎星光谱,这个类型的谱线我们称之为吸收谱,图中氢(hydrogen)被特别标注,通过对于天体的测光我们可以获得大量的信息,来推断恒星的温度、组份、运动和其他特征。


▲ 宇宙中常见气体的光谱,从上至下顺序:钠、氮、氢、氧(NASA,JWST)

与牛郎星的光谱相对照,氢的暗线在相同的波段位置出现,结合其他信息,天文学家们判断牛郎星的内核是由氢的核聚变反应产生的氦构成。织女星的光谱里我们也能看到氢,但它核心的能量来源更为复杂,是一种以碳、氮、氧原子核为中介,把质子聚合为氦的核聚变过程。 

没想到传说中七夕鹊桥相会的主角牛郎和织女,还能产生这么多的观星技巧和科学研究。不说了,大猫要去观星了,也欢迎在评论区留言告诉我们,你是怎么过七夕的?

 

由于微信公众号乱序推送,您可能不再能准时收到墨子沙龙的推送。为了不与小墨失散,请将“墨子沙龙”设为星标账号,以及常点文末右下角的“在看”。


转载微信原创文章,请在文章后留言;“转载说明”在后台回复“转载”可查看。为了提供更好的服务,“墨子沙龙”有工作人员就各种事宜进行专门答复:各新媒体平台的相关事宜,请联系微信号“mozi-meiti”;线下活动、线上直播相关事宜,请联系微信号“mozi-huodong”。

墨子是我国古代著名的思想家、科学家,其思想和成就是我国早期科学萌芽的体现。墨子沙龙的建立,旨在传承、发扬科学传统,倡导、弘扬科学精神,提升公民科学素养,建设崇尚科学的社会氛围。


墨子沙龙面向热爱科学、有探索精神和好奇心的普通公众,通过面对面的公众活动和多样化的新媒体平台,希望让大家了解到当下全球最尖端的科学进展、最先进的科学思想,探寻科学之秘,感受科学之美。


墨子沙龙由中国科学技术大学上海研究院及浦东新区南七量子科技交流中心主办,受到中国科大新创校友基金会、中国科学技术大学教育基金会、浦东新区科学技术协会、中国科学技术协会及浦东新区科技和经济委员会等支持。

关于“墨子沙龙”


墨子沙龙
墨子沙龙是中国科学技术大学上海研究院于2016年起举办的沙龙活动,主要以面向大众的自然科学科普为主,后期还将陆续添加人文、艺术、健康等主题的讲座或讨论内容。墨子沙龙每月一次,邀请国内外知名科学家为大家讲述科学的那些事儿。
 最新文章