简明观星指南

图书在版编目（CIP）数据

简明观星指南/英国BBC《仰望夜空》杂志编；李海宁译．--北京：人民邮电出版社，2019.10

（BBC夜空探索）

ISBN 978-7-115-51725-8

Ⅰ．①简…　Ⅱ．①英…②李…　Ⅲ．①天文观测—普及读物　Ⅳ．①P12-49

中国版本图书馆CIP数据核字（2019）第155709号

版权声明

Sky at Night: Back garden astronomy

Originally published in the English language by Immediate Media Co. Bristol Limited

Copyright © Immediate Media Co. Bristol Limited

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Chinese translation copyright © POSTS & TELECOM PRESS Co., LTD 2019

BBC is a trade mark of the British Broadcasting Corporation and is used under licence. BBC logo©BBC 1996.

编　　　　［英］BBC《仰望夜空》（Sky at Night）杂志

译　　　　李海宁

责任编辑　王朝辉

责任印制　陈犇

人民邮电出版社出版发行　北京市丰台区成寿寺路11号

邮编 100164　电子邮件 315@ptpress.com.cn

网址 http://www.ptpress.com.cn

北京东方宝隆印刷有限公司印刷

开本：787×1092　1/16

印张：7.25

字数：277千字

2019年10月第1版

2019年10月北京第1次印刷

著作权合同登记号　图字：01-2018-3880号

读者服务热线：（010）81055410　印装质量热线：（010）81055316

反盗版热线：（010）81055315

广告经营许可证：京东工商广登字20170147号

内容提要

《仰望夜空》（Sky at Night）杂志是一本由英国广播公司（BBC）出版的关于天文学和天文观测的杂志，这本杂志是在BBC已有50多年历史的《仰望夜空》专栏电视节目的基础上诞生的。《仰望夜空》栏目曾由知名天文学家帕特里克·摩尔先生主持，现已成为BBC的经典节目之一。从宇航登月到日食观测，从夜观天象到人物访谈，从天文摄影到太空探索，这本杂志的内容包罗万象、应有尽有。

本书是BBC基于《仰望夜空》杂志出版的一系列图书之一，主要介绍了观星的方法及技巧。书中从认识夜空所需的基础知识讲起，详细讲解了双筒望远镜和天文望远镜及其配件的使用方法，并重点介绍了夜空中各种天体的观测方法，包括我们的太阳系及其他深空天体等。

本书适合广大天文爱好者阅读、收藏。

序言

和大多数人一样，我第一次体验真正黑暗的天空是在小时候度假时，每年我和家人都会离开伦敦北部的家，去看望在多塞特郡的奶奶，在那里，迎接我的是比想象中更多的绿色空间，牲畜的怡人气味，还有太阳落山后令人叹为观止的漆黑天空。

当然，除了一堆星星的沼泽之地外，我不知道我正在看的是什么。一个奇妙的，闪闪发光的沼泽之地，一个永远都在那里的星星的沼泽之地。有这么多东西要看，你该从哪里开始呢？很多人都有如此疑问。

在本书中，我们的目标是让夜空变得不再那么令人眼花缭乱。为了让你在深邃的星空下更好地度过一个观星的夜晚，在这里，你能找到你所需要知道的知识。我们从最基本的知识开始，包括天空为什么会动，星座是什么，为什么你需要它们，如何绘制天体的位置，以及你在第一次观星过程中该寻找什么等。接下来我们将讨论观星装备，讲解如何选择望远镜，双筒望远镜的价值以及你可能会购买的配件等。最后，我们将从壮丽的行星讲起，介绍流星、彗星和极光等无数美好的星体及现象的观测方法。

这是你星际冒险的开始，你要清楚，你不需要从黑暗的多塞特郡开始。在郊区的花园，你也可以看到夜空中的很多东西。

最后就只剩下一件事要告诉你了，那就是天文学家所说的“祝你好运”，希望你能遇到晴天。

凯夫·洛春

BBC《仰望夜空》杂志编辑

认识夜空

夜晚的天空是如此神奇诱人，又常常令人困惑——这就是为什么本书开篇将完全致力于帮助你学习基础知识。从恒星开始，我们将解释天文学家如何将天空中的这些亮点分门别类，我们又如何将恒星组合起来形成星座，并将它们作为确定方向的路标，以及如何定位星团、星云和星系这些深空的居民。

我们还介绍了一种以地球为中心，把围绕着我们的恒星视为在一个球面上的观测方法，这对于绘制夜空图和记录每夜的天象非常有用。

一旦你掌握了这些基本知识，你肯定会从观星中获益颇丰。我们还总结了一些实用的建议，如你第一个夜晚在外面可以做些什么，所有初学者都需要知道的一些小贴士，以及如何处理光污染等。

恒星、星座和星群

千年以来，天空中的一些图案一直在被观察并被神化着。

夜空中可以看到各种各样的天体：著名的行星、稀疏的星云、遥远的星系，以及彗星和流星等短暂的来客。不过，我们的观星之旅最好还是从恒星开始。

乍一看，天上的星星似乎数不清，而且真的可能是无穷无尽的。在晴朗的夜空，仅用肉眼你就能看到几千颗星星；而通过一个双筒望远镜或一个小型天文望远镜，你就能看到上万颗星星。你能看到的所有恒星都存在于银河系，它是包含了大约两千亿颗恒星的家园。

恒星是内部发生核聚变反应的热等离子体球。核聚变将质量较轻的元素转化为更重的元素，如氢转化为氦，然后通过一系列的反应循环转化为碳、氮、氧，再转化为铁，释放出能量，使恒星发光。

闪耀的惊喜

如果目光扫过夜空，你会注意到，并非所有的星星都闪耀着同样的光芒，也不是所有的星星都有同样的颜色。星星是由多彩的金黄色、温暖的橙色、闪耀的蓝宝石色和鲜艳的红色组成的闪闪发光的队列。事实上，我们看到的不同颜色取决于每颗恒星的表面温度：温度越高，发出的光就越接近蓝色。恒星在其生命的中期会变得更接近黄色，当它们开始耗尽燃料并最终冷却下来时会变成红色。凝视足够长的时间，你会注意到星星并非静止不动，而是在天空背景中逐渐移动的。再读几页，我们就会知道为什么会这样。

天空被分成称为星座的不同区域，每一个星座的划分都是基于一种民间传说或神话中的物体、动物或人物的图案组合。有些图案大而明显，而有些图案较小并且明亮的星星较少，需要一点想象力才能理解它们是基于什么命名的。

构成每个特定形状星座的恒星不一定彼此接近——事实上，它们中的许多相距遥远，只是从我们站在的地球上来看，它们在天空中看起来相距很近。

星座类型

现代天文学中有88个公认的星座，由它们一起覆盖了整个天空。这些并不是曾经存在过的所有的星座，更多的星座已经消失在黑暗中，被分割或丢弃。但这88个星座是你需要知道的，大多数人至少会知道12个星座，它们组成了黄道十二宫（然而在天文学中，有13个黄道带星座，额外的一个是蛇夫座）。

因为星座横跨整个天空，从更广的意义上来说，这意味着每个天体都可以在某个星座内被找到。对于太阳系以外的天体，如星系和星云，它们所在的星座是“固定的”——它们总是出现在那个星座中。而太阳系内的天体，如月球和其他行星则似乎是在星座间移动的。

特别明亮和容易识别的恒星图案被称为星群，它们可以由单个星座内的恒星组成，也可以跨越多个星座。例如，北斗七星完全由大熊星座内的恒星组成，而夏季大三角则由天鹅座、天琴座和天鹰座中最亮的恒星组成。

正是这些明亮的图案，被天文学家们当作“路标”，帮助他们识别其他恒星，并找到通向深空中其他那些发着微光的居民的道路。

初学者的星座图

推荐给业余爱好者的北半球主要星座图。

象征：女神卡利斯托被宙斯嫉妒的妻子变成了一只大熊。

英国最佳观测时间：全年（译者注：实际这是北半球中纬度国家的最佳观测时间）。包含：北斗七星，容易被分辨的开阳双星。

象征：猎户座是海神波塞冬和蛇发女妖欧律阿勒的儿子，他是个有天赋的猎人。

英国最佳观测时间：12月至3月。

包含：壮观的猎户座星云和猎户座腰带星群。

象征：阿卡斯，宙斯和卡利斯托之子，被嫉妒的赫拉变成了一只小熊。

英国最佳观测时间：全年。

包含：北极星。

象征：卡西俄珀亚女王，仙女座公主安德洛梅达的母亲，她被送上天空以作惩罚。

英国最佳观测时间：全年。

包含：W形状。

象征：希腊英雄珀尔修斯。

英国最佳观测时间：8月至4月。

包含：大陵五星，初学者最好认的变星；英仙座流星雨。

象征：飞马珀伽索斯，海神波塞冬和美杜莎的后代，英雄柏勒罗丰忒斯的坐骑。英国最佳观测时间：8月至12月。

包含：飞马座大四边形。

象征：安德洛梅达（希腊神话中的埃塞俄比亚公主），她被绑在一块岩石上准备被鲸鱼座吃掉。

英国最佳观测时间：8月至12月。

包含：梅西耶天体M31，银河系的“老大哥”星系，距离地球250万光年。

象征：罗马神话中的英雄，源自希腊英雄赫拉克勒斯，他正举着他的大棒子。

英国最佳观测时间：4月至10月。

包含：梅西耶天体M13，它是北半球最亮的球状星团。

恒星的亮度和星等

• 在有光污染的夜空最暗可见：mag.+3.0。
• 在黑暗的观测地点最暗可见：mag.+6.5。
• 用10×50的双筒望远镜最暗可见：mag.+9.5。
• 用15.24厘米（6英寸）天文望远镜最暗可见：mag.+13.0。

知道并非所有的星星都一样亮将有助于你在夜空中确定方向。

偶尔夜空中会闪耀着光芒，这是一幅极棒的景象。在雨后或者别的时候，空气中的尘埃被清除了，星星看起来美极了。

这样的夜晚是真正值得纪念的，它展示了宇宙的美丽和庄严，更确切地说，展示了宇宙的一小部分。在这样的时刻，我们似乎能看到许许多多的星星，其中最精彩的星星看起来比平常更加引人注目。这种效应甚至可以发生在建筑密集的地区，由于空气清新，路灯照亮的范围没有那么大，因此光污染更少。

有一件事是显而易见的，那就是并非所有的星星都发出同样的光芒。有一些是非常明亮的弧形光芒，一些是中等亮度的，还有许多比较暗淡的恒星，相对难以辨别。

恒星看起来的亮度被称为“视目视星等”，你可以把它写成“视星等”“目视星等”或“星等”，也可以把它缩写为“mag.”，就像我们在本书中所做的那样。

星等标度的奇怪之处在于，编号系统是逆向的——恒星越亮，给出的数字就越低。所以一颗mag.+2.0的恒星比一颗mag.+5.0的恒星更亮。为什么有正号呢？那是因为有比零等星更亮的恒星——标度会扩展到负数。

为了弄清楚原因，我们要倒回到2000多年前，试想一下古希腊人是如何尝试理解天空的。

古希腊天文学

如果你能回到古希腊，你要去寻找天文学家和数学家依巴谷。他最初对夜空的想法可能与你一样：很明显，不是所有的星星和其他天体都有同样的亮度。

依巴谷称这种亮度的变化为“星等”，并以此为基础将恒星分为6组。他把最明亮的恒星归为1星等，把亮度稍暗的恒星归为2星等。以此类推，一直到6星等，这类星通常是肉眼能看到的最暗的恒星。

那时望远镜还没有被发明出来，所以用肉眼能看到的就是这些星。如今，我们不仅能看到比依巴谷能看到的更暗弱的天体，而且还能更准确地测量和重新确定依巴谷原来确定的星等。他发明的基本星等系统被原封不动地保留下来，但新与旧的结合带来了一些有趣的变化。

现在，我们认为一个星等和下一个星等之间的数学差异大约是2.5倍。这意味着1星等的恒星比6星等的恒星约亮100倍。通过这一过程，天文学家们意识到，在依巴谷的1星等的恒星中，一些恒星的亮度相差很大，因此，星等标度不得不向更亮的方向扩展，变成负数。所以夜空中最亮的恒星，即大犬座的天狼星，亮度是mag.-1.5。

这一标度的暗端现在是无限制的，随着我们发现越来越暗的恒星，它的范围也在不断扩大——一个15.24厘米（6英寸）的业余望远镜可以观测到像mag.+13.0这样暗的天体，而哈勃空间望远镜则观测到了mag.+31.0的天体。

依巴谷设想的星等系统是恒星分类的一种方式，但今天我们将其应用于所有的天体。金星的亮度可以达到mag.-4.5，满月的亮度可以达到mag.-12.7，而太阳的亮度可以达到mag.-26.8。

绝对令人难以置信

到目前为止，我们只讨论了视星等，也就是恒星在地球上看起来有多亮。它没有告诉我们一颗天体到底有多亮——它的“绝对星等”。亮度随着距离的增加而降低，所以一颗非常明亮的、在很远地方的恒星可能会比一颗离我们更近的暗弱恒星看起来更暗。以天狼星为例，如果它到地球的距离与太阳到地球的距离相同，它看起来就会比我们的太阳还要亮。

为了确定一颗天体的绝对星等，我们计算它在10秒差距（32.6光年）之外的特定距离下的亮度。通过这样“放置”天体，我们可以“看到”它们之间的区别。

依巴谷和他同时代的人对这样遥远的距离一无所知。仅仅靠仰望星空，并不能轻易地发现距离的区别。所有天体看起来都离地球一样远。绝对星等让我们对一颗天体的真实性质有了一些了解，但它与其在望远镜中呈现出的模样无关。令人高兴的是，大多数星图和观测指南都将天体的视星等作为标准。

最明亮的10颗天体

北半球夜空中最明亮的天体。

为什么星星会移动

地球绕太阳的公转之旅

当地球绕太阳公转时，地球绕着倾斜的自转轴转动。这样北半球和南半球只会有一个半球能获得更多的阳光直射，从而造成了四季更迭。

地球本身的运动让星星看上去是在天空中移动。

我们认为地球在自转，并绕着太阳公转。我们也必须这样认为，因为当我们的星球在太空中穿行时，我们任何人都无法感受到它的旋转或速度。

回想一下在你7岁的时候，当你被告知太阳穿过天空是因为地球每天绕地轴自转一次，你还没来得及反应过来就又被告知地球绕太阳转一圈需要一年。

在这种情况下，一天就是一个太阳日，我们的行星地球自转一周所需的时间是24小时。而地球绕太阳公转一圈，则需要一年的时间。地球绕地轴自转给我们的印象就是太阳和其他所有天体都在天空中运动。

许多人认为地球经历四季是因为它与太阳的距离在变化。地球和太阳之间的距离也确实在变化，我们星球的轨道轨迹略如椭圆（压扁的椭圆形）而不是圆形，这导致地球离太阳最近的点（近日点）的距离和其离太阳最远点（远日点）的距离相差500万千米。你可能会很惊讶，在北半球的冬季时，地球在公转轨道上距离太阳最近，近日点一般发生在1月3日左右。

季节的产生是由于地球绕着太阳公转时，它还绕着一个倾斜的地轴自转，从而改变了全年照射到每个半球的日照时间。地球仪模型显示：地轴相对于公转平面的垂直方向倾斜23.5度。上图中，你可以发现这个倾斜与我们绕太阳的公转轨道有关。

天壤之别

当北极向太阳倾斜23.5度时，南极在相反方向有同样的倾斜角度。对于北半球来说，这一天（夏至）的白昼时间最长，而对于南半球来说，这一天（冬至）白昼时间最短。6个月后，倾斜发生了逆转，南极向太阳倾斜，北极向反方向倾斜，这标志着北半球白昼最短的一天和南半球白昼最长的一天的到来。当地球绕着太阳运行时，它的自转轴地轴相对于太阳总是向同一个方向倾斜。

地球的运动不仅仅创造了季节，也解释了为什么我们看到的星座会发生变化。我们此前提到过一个太阳日是24小时，但地球的自转周期实际比24小时短了近4分钟——也就是只需23小时56分钟，天空中的星星就会回到相同的位置，而这样的一天被称为恒星日。造成这种差异的原因是，从一天到第二天，地球完成了它绕太阳公转轨道的1/365。所以每天晚上，如果你朝正东看，你会看到一个稍微不同的空间区域。

太阳日和恒星日之间的时差虽然很短，但这会导致星星每天提前4分钟出现。几周或几个月后，这会导致夜空中可见的星座发生变化。而12个月后，这些星星将会回到一年前的位置。

天球

跨越天空的假想线条让定位恒星就像阅读地图一样简单。

在太空中，单颗恒星之间的距离远得令人难以置信，但现在，你可以先忘掉这一切。尽管我们可以坐在花园围栏里拿着一杯茶慢慢地讨论这一点，或者它能帮助你赢得一个棘手的酒吧竞猜游戏，但是知道天鹅座的天津四到地球的距离是天琴座的织女星到地球距离的70倍并不能真正帮助你了解天文学。

事实上，天体距离我们都很远，为了便于观察，我们可以把它们都看作是处在相同的距离上。这一点也适用于数十亿光年外的遥远星系，就像它适用于几十万千米外的月球一样，同样也适用于距地球几百千米的人造卫星。

假设所有物体都处在同一距离上有什么意义呢？它使我们能够借此描述一个天体相对于其他任何天体的位置，并同时确定它在天空中的位置。这一切都是通过一个被称为“天球”的假想结构来完成的。

我们把地球看成一个有南北两极的球体，天球也是如此，它是一个更大的，以地球为中心，有着自己的南北两极的球体。这些极，即我们所知的南天极（SCP）和北天极（NCP），位于它们在地球南北极的对应点之上。

如果你站在地球的北极，直接向上看，你会看到北天极。巧合的是，有一颗mag.+2.0的恒星非常接近北天极，这颗恒星就是位于小熊星座的北极星，它是北半球任何位置上的北天极标志。

在地球赤道的正上方是天赤道，这是一个假想的把天球分割开的圆。在地球两极向地平线看去，出现的恒星位于天赤道上。在地球的赤道上观测，天赤道会从地平线东方直接延伸到地平线西方，在你头顶上形成一个弧形，天球的两极位于你的南北地平线上。

在一年的时间里，赤道上的观测者可以看到整个天球，而两极的观测者只能看到天球的一半。在地球两极和赤道之间的任何一点，你都能看到来自两个半球上的一些恒星。

为什么天文学家需要用赤经和赤纬

这些刻度盘能帮助你跟踪天体，它们替代了自动寻星装置。

许多受欢迎的观测目标都是很小或很微弱的，即便使用星桥法我们也很难通过目镜将其定位。利用赤经和赤纬坐标系统，我们可以很容易地找到这些难以寻找的天体。某个天体的坐标通常可以从不同的来源找到，如星图、网络搜索、天象软件或手机应用程序等。如果你有自动寻星系统，就能计算出其数据库中有的任一天体的位置，并自动指向天空中的正确位置。然而，你也可以使用手动赤道仪上的刻度盘。首先，在你的目标附近找到一颗明亮的星星，仔细地输入坐标并检查其位置。移动赤经和赤纬刻度，直到它们与目标的坐标相匹配，再通过低倍率目镜进行观测。

天球上还有第二条重要的线需要你注意，叫作黄道，它代表了太阳全年的轨迹。我们将在这里讨论黄道为何如此重要：因为地轴相对于公转轨道倾斜23.5度，这也是黄道相对于天赤道的倾斜角度。

坐标描述

在天球上绘图和在地球上绘地图相似。你们应该还记得，在学校的地理课上，我们用纬度和经度来确定地球上的位置。赤道是最著名的纬线，也是测量北或南坐标的起点，我们称之为纬度0度。我们使用度，因为当我们在地球上或在天球上定位时，使用的是角度测量。当我们沿着地球向北或向南移动时纬度增加，在北极达到最大值90度N或在南极达到最大值90度S。

与此同时，经线从北极开始，沿着地球“向下”运行，穿过赤道，在南极结束。它们在平面上从东到西定位物体，也用度来测量。经度会跨越赤道一周所有的点（一个圆），总共有360度。实际上，我们向东或向西各移动180度，最终相加刚好为360度。

对于天球，我们把整个地球的经纬度网格抛向天球——得到一个翻版的图像。我们没有直接使用天体纬度和天体经度这种名称，这没有什么特殊原因，对这一切了解的比较清楚的人使用了别的名称。所以我们有了对应纬度的“赤纬”和对应经度的“赤经”这样的名称。我们可以用这些坐标来描述夜空中任何天体在天球上的位置。

赤纬表示一个天体在天赤道上方或下方的相对位置，并以度，角分和角秒来表示。赤经是以小时、分钟和秒为单位，从天球上被称为春分点的那一点向东度量角度的，春分点是整个天球网格的零点。它也是3月春分太阳在天球上的位置，太阳在这一天通过春分点穿过天赤道——3月的这一天昼夜几乎等分。

黄道

黄道是太阳的运行轨迹，是天文学家用来划分夜空的两条重要线条中的第二条，你可以在它的附近找到太阳系的其他行星。

直到17世纪初，太阳绕地球运转的观点仍被大多数人完全接受。我们的祖先想当然地相信地心模型（以地球为中心）的原因在于，这就是我们的天空看起来正在发生的情况，或者说看起来似乎就是这样。

从我们的星球上看去，在一年的时间里太阳都在围绕着我们运转。正如我们现在所知道的，事实并非如此。我们的地球和太阳系中所有其他行星一样，都绕着太阳运行。但是这种太阳绕地球运转的错觉形成了天空中最重要的标志之一，即我们称之为黄道的那条线。

黄道是太阳在天空中运动时留下的一条看不见的轨迹。你可以这样想象：如果太阳像宇宙中的汉塞尔和格莱托（译者注：歌剧《奇幻森林历险记》中的人物）一样，把面包屑撒在身后，它就会留下这样的痕迹。我们总是可以在黄道上找到太阳，而黄道也代表着别的东西——地球的公转轨道平面。

盘的形成

太阳系中所有的行星都有着与地球类似的公转轨道平面。数十亿年前，当太阳系形成时，围绕着我们这颗新生恒星的尘埃和气体在引力的作用下被吸进了一个圆盘。我们今天所知道的行星都是在这个圆盘内形成的，因此它们都有着类似黄道的平面。简单地说，当行星可见时，它们总是靠近黄道这条轨迹的。

正是这种太阳和行星的“共面”性质使得许多吸引天文学家的事件经常发生。当我们的月球和太阳排成一条直线时，我们会看到日食。当某颗行星与另外一颗行星或是月球出现在天空中同一区域时，我们称之为合。即使是看似罕见的事件，如（金星）凌日，实际上也是被非常频繁使用的天文术语。

昼夜等分

黄道与天赤道相交的两点标志着昼夜时间大致相同的时刻。这两个点被称为二分点，来自拉丁语，意思是“昼夜等分”。在北半球，3月中旬时的春分预示着春天的到来，而9月中旬时的秋分则预示着秋天的开始。在轨道上的这两点时，地球相对于太阳没有倾斜。

从3月的春分开始，白天慢慢变长，直到6月中旬，地球到达其轨道上相对于太阳倾斜最大的点——夏至点。在北半球，这是一年中白天最长的一天。在这一点上，黄道和天赤道相距最远。

6个月后，也就是12月中旬，又到了冬至，此时两极相对于太阳的倾斜度完全颠倒。在北半球，这是一年中白天最短的一天。

行星冲日

当太阳、地球和另一颗行星形成一条线，而地球在中间时，另一种太阳系共面形成的结果——冲（日）就发生了。从我们的角度来看，这颗行星在天空中与我们的恒星太阳处于相反的位置。因此，只有那些公转轨道距离太阳比地球更远的地外行星才会形成冲。

处于冲位置的行星通常离地球最近，因此看起来比其他任何时候都更大，由于它正对太阳，因此行星也会比平常更亮。

黄道的变化

太阳总是位于黄道上，所以在任何晴朗的日子里都能很容易地指出黄道的位置。纵观全年，我们知道太阳——同时也是黄道——在夏季白天的天空中更高，而在冬季则更低。但是晚上呢？如果能够找到夜幕降临后天空中黄道的位置，那你就能找到你可能发现行星的位置。

春季

黄道在早上位置较低，在晚上它从东到西横跨天空，让黄昏的天空成为观看水星和金星的最佳时间，因为这两颗行星从不远离太阳。

夏季

在夏天，黄道在黄昏时仰角较低，因此行星都陷入大气的黑暗中。黄道的方向在晚上从西北转向东南，早上从东北转向西南。

秋季

与北半球春天的景象相反，黄道在傍晚位置较低，但早上它则从东到西横跨天空，使得清晨成为观看水星和金星的最佳时间。

冬季

黄道在夜晚高度相当高，黄道的高度会越来越高，在午夜达到最高点。这是观察行星的好时机，因为此时观测受到大气的影响较小。

星星的名字和星图

了解天文学家如何命名恒星对我们在天空中把握方向至关重要。

在从地球上可以看到的数千颗恒星中，只有几百颗被赋予了专有名称，其中大部分是古代天文学家提出的。许多名称都是基于阿拉伯语短语的音译，而这些短语描述了恒星在星座中的位置——例如，英仙座的大陵五（Algol）源自“Ra's al Ghul”，意思是“恶魔的首领”。它代表被英雄珀尔修斯高高举起的蛇发女妖美杜莎的眼睛。其中一些亮星的命名完全是基于它们自身的优点，比如天狼星，它是天空中最亮的星星，这个名字来源于一个古希腊单词，意思是“烧焦的东西”。

我们所掌握的大部分关于希腊人的思想和星座规划的信息，都来自于大约公元150年由数学家和天文学家托勒密撰写的一部多卷巨著Almagest（也被称为《天文学大成》）。1000年后，这本“书”传到了意大利，并被翻译成拉丁文，这就是为什么我们有拉丁名字的星座，直到今天。

直到17世纪初，这仍然是唯一被我们广泛接受的恒星命名，但德国天文学家约翰·拜耳在1603年出版了他的恒星星图《测天图》，改变了这一体系。为了向早期的天文学家表示敬意，他用希腊字母为星座中最亮的恒星命名——通常，最亮的是阿尔法（Alpha），然后是贝塔（Beta），一直到欧米茄（Omega）。所以天狼星在大犬座——也被称为大犬座阿尔法（α）。希腊字母穷尽后，他又使用拉丁字母。

归属感

你会注意到，当用来描述一颗恒星时，星座名字的拼写是不同的。这是星座名称的属格形式，意思是“属于”。所有的星座都有这个拉丁词的所有格，例如“Geminorum”表示“属于双子座”。它们也有3个字母的缩写：大犬座（Canis Major）的所有格是CMa，所以你可能会看到天狼星被称为“α CMa”。

我们说阿尔法星“通常”是最亮的，因为在少数情况下，拜耳要么弄错了，要么是他用了不同的约定方式。例如，在猎户座中，参宿七就比参宿四更亮，但参宿四是猎户座的阿尔法星，表面上是因为拜耳认为它们的亮度相似，但由于参宿四会首先升起，所以简单地将其命名为阿尔法星。

拜耳的方法不是唯一的恒星星表——事实上几乎夜空中的每一颗恒星都是这个或那个星表的一部分，但拜耳的星表是被引用得最广泛的。在其他数不清的恒星星表中，也许最有用的要属约翰·弗兰斯蒂德的星表，他根据星座来组织恒星，并给它们指定一个数字。在这个方案中，天狼星是大犬座9号。

就像希腊语一样

了解希腊字母表是很有价值的，这样才不会把拜耳命名当作鸡蛋、鱼，还有你们在数学课上胡乱写的符号。

星图到星图

这就是恒星的命名方式，但你如何把这些知识应用到夜空中呢？答案是查阅星图。恒星最常见的标志就是他们的拜耳名称，或者在没有拜耳名称时的弗兰斯蒂德编号。

在星图中，你会马上注意到，明亮的恒星是由最大的点表示的。虽然所有的星星都是真实夜空中的光点，但在打印出来的纸张上，不好用其他任何方式显示它们的亮度。此外，如果你的星图碰巧是圆形的——就像天文杂志上经常看到的每月的全天星图一样，请注意星座会在边缘出现扭曲。当一个三维的天空穹顶被夷平时，地平线上的天空就会被拉长，这就意味着恒星的图案与天空中的不匹配。

尽管当你想了解天空时，星图是至关重要的——但它们不仅仅是恒星的位置和亮度。有了不影响星空全景图的符号，你可以识别亮度变化的恒星，或者与另一颗恒星一起出现的恒星，形成“双星”。根据不同的星图，其他天体如星云、球状星团和星系也可能会有额外的符号。

一个有用的星图应该有详细的不同图表。例如，可能有一般的季节图或月图，一些星座的特写，可能还有一些深空天体的位置图。星图还可以显示黄道和天球赤道，以及赤经和赤纬的坐标线。作为一个初学者，你可能会经常使用季节性或月度星图，所以要确保你喜欢它们的风格。

在户外和夜晚的第一次亲密接触

利用北斗七星的指示来开始你的天文冒险，并使用它们来寻找北极星。

满天星斗、闪烁着点点光芒的天空，既令人困惑，又叫人着迷。一旦遇见一个晴朗的夜晚，你该从哪里开始观测呢？假如你生活在北半球的中纬度到高纬度地区，你的第一个目标是找到位于大熊座的星群——北斗七星。星群有着明亮的、可识别的恒星图案，这些恒星通常（但不总是）来自同一个星座。大熊座的这只熊碰巧看起来像一只平底锅，它标志着熊的尾巴和背部。

我们从这里开始的原因不仅是因为北斗七星很明亮，容易被找到，还因为我们必须考虑地球的自转。就像太阳升起、掠过天空、落下一样，许多星星在晚上也做着同样的事情。在英国的纬度上来看，有些星星整夜都在地平线上，如北斗七星。当地球绕着太阳转的时候，我们也会看到星星在夜间发生轻微的移动，这意味着一些星座在一年内会进出我们的天空。而北斗七星长期存在于夜空，全年可见。这样就意味着它是便于我们学习的星群，也是开始你观星探索和了解星空的好地方。

你可以在北方的天空中找到北斗七星。首先需要知道北是哪个方向，你可以用太阳来指引你：朝向太阳升起的方向北方在左边，或者朝向太阳落山的方向北方在右边。一天中太阳最高的位置是正南，正北当然与正南相反。或者，你也可以用指南针。

恒星命名

值得注意的是，北斗七星都有各自的独特名字，并不是所有的星星都这样。我们从斗柄弯处的星星开始，叫作北斗六（开阳）。它有一颗不太亮的伴星，它们一起形成了一对肉眼就能看到的双星。在开阳的左上方，约月球1/3角直径的地方，就能看见它的伴星开阳增一。这是在夜空等待你的众多双星中的第一对儿。

开阳和开阳增一都是白色的恒星，而在北斗的另一边你会发现第一颗彩色的恒星。在斗碗右上角的恒星呈轻微的橙黄色，这颗恒星被称为北斗一（天枢），它是北斗中最亮的恒星。要想看到它橙黄的色调，最好的办法是把它和北斗中它下面的那颗纯白色的北斗二（天璇）做比较。如果你把目光移到这两者之间，天枢的橙黄色就会很明显。

在知道天枢和天璇的位置后，你已经发现了夜空中最有用的两颗恒星。这两颗恒星被称为指针，因为通过它们可以很容易地找到北极星。我们将使用一种经过数千年检验的技巧来完成这项工作，这一技巧被称为星桥法。

从天璇开始，连接天枢画一条虚线，然后继续。你遇到的下一颗恒星就是北极星。不要期望出现一颗超级明亮的璀璨明珠——北极星不是如此。北极星只是一颗普通的恒星。它之所以出名，是因为它几乎就在地球北极的正上方，所以当我们的地球自转时，它几乎保持在相同的位置，而夜空的其余部分则围绕着它旋转。

这只是一个开始。从北斗七星，从你刚搭建好的发射台出发，你可以探索更多的恒星和星座。

星桥法的奥秘

想找到你所想看的，其实并不需要完整记下夜空中所有的东西，你可以从一颗星星跳到另一颗星星去。

对于那些刚刚接触天文学的人来说，凝视晴朗的夜空，看到成百上千的光点，可能会有同样的困惑：我要如何才能在这些令人困惑的恒星中找到方向呢？

一种方法是买一个安装了自动导星装置的望远镜，只要按一下按钮，它就可以把你带到它数据库中的任何天体。但还有一种更简单的方法，这种方法经过了数千年的尝试和检验，经验丰富的观察者仍然用它来寻找我们肉眼看不到的天体。我们称之为星桥法。

明亮的恒星形成各种可识别的图案——星座、星群，甚至是简单的几何形状，我们可以把这些图案作为“跳跃点”，指向不太明显、较暗的区域或感兴趣的天体。

星桥法的关键是准确地估计方向和距离。对于方向来说，可以使用大致与你的目标对齐的恒星找，想象它们之间有一条线，然后沿着这条线到达你的目的地。或者，如果你知道你的目标离另一颗恒星的角距离（角度是多少），你可以用你的手来估计这些距离。伸出手臂，你的手将是一个基本的角度测量器，可以简单地近似估计从1度到25度的角度。

当你把这些技能应用到双筒望远镜或望远镜上的导星镜上时，要确保你知道观测设备视场的角直径，因为你可以用它来估计角距离。

令人惊讶的尺寸

你需要练习的一件事是把星图的比例尺和天空的尺度联系起来。在天空中找到一个星座或星群，然后在你的星图上找到相同的星群：你可能会惊讶于它们在天空中看起来会有多大！现在，在你的星图上寻找其他突出的星群，并在天空中找到它们，试着记住相对的比例尺。颠倒星图再重复。慢慢来吧，你正在打下坚实的观测基础，这一基础将在你余下的观测生涯中为你服务。这里有一些可以帮助你开始的建议。

星空中的路标

北斗七星是非常重要的星群，它能为你指示出4个天区。

你已经知道如何定位北极星了。现在继续沿着这条假想的线向前走同样的距离，你已经从北斗七星里出来了，稍微向右弯一点，你就到了仙后座，星座里的恒星组成了看起来像W的形状。

要到达双子座的主要恒星北河二和附近的北河三，需要从北斗七星中的天权出发。斜对着画一条假想线朝向天璇，然后继续前进。在前往双子座两颗星的半路附近，你会经过组成大熊星座前爪的两颗星。

在猎户座腰带上应用高级星桥法

肉眼

肉眼

沿着猎户座的腰带向西北画出22度的一条线，你会发现明亮的橙色星毕宿五在V字形毕星团的顶点上，毕星团是一个疏散星团。现在将这条线继续拓展14度，你会发现通常被称为七姐妹星团的疏散星团——昴星团。

位于猎户座腰带东南方向大约20度的是天狼星，它和参宿四一起都是冬季大三角的一部分。想象天狼星和参宿四是等边三角形底部的恒星，那么在另一个顶点上的就是第三颗星——南河三（小犬座α星）。

双筒望远镜

从天狼星出发，向离南河三方向5度看过去，在那里你会发现大犬座θ星。再往前差不多同样的距离就是疏散星团M50，它是出现在你的双筒望远镜里的一个模糊的小块。

要到达狮子座，你也可以从天权开始，但这次是沿着一条线穿过天玑——北斗勺子底部的那颗星。沿着这条线走下去，你会看到狮子座最亮的星星轩辕十四。从轩辕十四出发，你能画出狮子的头——钩状星形的镰刀。

寻找御夫座要从天权出发，但这次要走一条向右经过天枢的路。在经过了包括非常微弱的鹿豹座在内的一片空旷天区之后，你最终会到达黄色恒星五车二，它是御夫座最亮的恒星。