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宇宙之星表
(科普2013-06-08 09:46:53)


上圖為獵戶座著名三星

星表(star catalogue)
記載天體各種參數(shù)(如位置、運(yùn)動(dòng)、星等、光譜型等)的表冊(cè)。通過(guò)天文觀測(cè)編制星表,是天文學(xué)中很早就開始的工作之一。公元前四世紀(jì),中國(guó)戰(zhàn)國(guó)時(shí)魏國(guó)天文學(xué)家石申著有《天文》八卷,后世稱為《石氏星經(jīng)》,其中載有121顆恒星的位置。這是世界上最古老的星表,今已失傳。公元前二世紀(jì),喜帕恰斯編制了一本載有1,022顆恒星位置的星表。由托勒密抄傳下來(lái),這是古代著名的星表。隨著中天觀測(cè)原理的提出和新式望遠(yuǎn)鏡的采用,星表精度日益提高。特別是布拉得雷測(cè)定的恒星位置,有較高的精度。他的星表對(duì)以后編制基本星表的工作有重要的貢獻(xiàn)。貝塞耳將布拉得雷星表的恒星數(shù)擴(kuò)充到50,000顆,于1818年出版新的星表;后來(lái)又編成有63,000顆星的星表。1859~1862年,阿格蘭德爾出版波恩星表,簡(jiǎn)稱BD星表,他的助手和繼承人申費(fèi)爾德于1886年出版了它的續(xù)表SD星表。BD星表及其續(xù)表刊載了在赤緯+90°~-23°天區(qū)內(nèi)亮于 9等的457,847顆星。星表按用途區(qū)分,有下列幾種:(上圖為獵戶座著名三星)
基本星表 各個(gè)天文臺(tái)編制星表時(shí)使用的儀器不同,觀測(cè)條件和處理方法也不一致,因此,同一顆星在不同星表中的位置,即使歸算到同一歷元并扣除自行影響,結(jié)果仍有差異。這是由星表間的系統(tǒng)誤差和偶然誤差造成的。為了盡可能消除和減少這些誤差的影響,將各個(gè)不同系統(tǒng)的絕對(duì)測(cè)定的星表,進(jìn)行綜合處理后得到高精度的星表,稱為基本星表?;拘潜硎且磺行潜淼幕A(chǔ),主要用作天文參考坐標(biāo)系和恒星位置的相對(duì)測(cè)定時(shí)的定標(biāo)星系統(tǒng)。十九世紀(jì)七十年代以來(lái),紐康、奧韋爾斯、博斯父子進(jìn)行了大量工作,建立了現(xiàn)代基本星表系統(tǒng)。主要的基本星表有以下幾種:

奧韋爾斯基本星表 為德國(guó)天文學(xué)會(huì)星表的定標(biāo)星系統(tǒng)而編的基本星表。第一個(gè)奧韋爾斯基本星表包括北天的539顆恒星和南天的 83顆恒星兩部分,先后在1879年和1883年發(fā)表。以后又對(duì)這本星表作了修訂,除將星數(shù)增加到925顆外,還將斯特魯維歲差常數(shù)改為紐康歲差常數(shù),于1907年發(fā)表新基本星表,簡(jiǎn)稱NFK星表。1924年為了增訂德國(guó)天文學(xué)會(huì)星表AGK1,以便編刊更好的AGK2,開始修訂NFK星表。修訂后的第三基本星表,簡(jiǎn)稱FK3星表,于1937~1938年出版。這本星表載有 1,535顆全天分布的恒星的位置和自行,為各國(guó)天文年歷中計(jì)算恒星位置和大地測(cè)量工作所采用。為了更好地滿足大地測(cè)量和天文工作需要,以后又增加了 FK3星表中的星數(shù),于1954年發(fā)表了FK3星表的補(bǔ)篇。其中載有赤緯-10°以北的1,142顆星的精確位置,和赤緯-10°以南的 845顆星的近似位置。為了修訂AGK2星表和編刊AGK3星表的需要,以及由于新觀測(cè)資料的積累,對(duì) FK3星表作了修訂,于1963年出版了第四基本星表,簡(jiǎn)稱FK4星表。這是目前國(guó)際上普遍使用的基本星表。此外,還發(fā)表了 FK4星表的補(bǔ)篇,補(bǔ)充了1,987顆星。由于恒星的自行,F(xiàn)K4星表的精度隨著時(shí)間的推移而逐漸降低;同時(shí)該星表的星數(shù)較少,而且都是較亮的恒星,已經(jīng)不能滿足目前天文和大地測(cè)量工作的需要。因此正在利用新的觀測(cè)資料,修訂FK4星表,計(jì)劃在1984年將出版新的基本星表,即FK5星表。
紐康星表 紐康于1872年發(fā)表的第一本基本星表,稱為N1星表,有32顆基本恒星的赤經(jīng)。以后為了美國(guó)天文年歷及其他歷書的需要,于1899年發(fā)表了有 1,257顆恒星位置的基本星表,稱為N2星表。
博斯星表 為了研究太陽(yáng)的空間運(yùn)動(dòng)、銀河系自轉(zhuǎn)和確定歲差常數(shù),需要編制一本盡可能多的,包括暗星在內(nèi)的基本星表。L.博斯首先在1910年編出一本有 6,188顆恒星的位置和自行的初步基本星表,簡(jiǎn)稱 PGC星表。以后,B.博斯又將其擴(kuò)充,于1937年編成總星表,簡(jiǎn)稱
GC星表,共有33,342顆恒星的位置和自行,是現(xiàn)代星數(shù)最多的一本基本星表。GC星表的缺點(diǎn)是:恒星分布不均勻,暗星的精度不高,而且在位置和自行上都有較大的系統(tǒng)誤差。
N30星表 FK3和GC星表的平均觀測(cè)歷元都在1900年前后,恒星位置的精度受自行誤差的影響而逐漸降低,因此摩根根據(jù)二十世紀(jì)以來(lái)的觀測(cè)資料,綜合了大約60本星表的內(nèi)容,于1952年編成一本共有 5,268顆恒星的基本星表,稱為N30星表。
相對(duì)星表 用相對(duì)測(cè)定的恒星位置編成的星表稱為相對(duì)星表。用照相法測(cè)定的相對(duì)星表,稱為照相星表。
照相天圖星表 1887年第一屆國(guó)際天文照相會(huì)議決定,用照相法編制全天照相星表。這是一項(xiàng)大規(guī)模的國(guó)際合作工作,由十幾個(gè)天文臺(tái)使用標(biāo)準(zhǔn)天體照相儀進(jìn)行觀測(cè),以編制星等亮于11等的照相星表。觀測(cè)按分區(qū)進(jìn)行,平均密度約為每平方度40顆星。最后結(jié)果應(yīng)該是恒星的赤道坐標(biāo),但是大部分天文臺(tái)只發(fā)表了底片的量度坐標(biāo)。這項(xiàng)工作雖然開始于十九世紀(jì),但到目前為止還沒有全部完成。主要原因是望遠(yuǎn)鏡的視場(chǎng)太小,工作量過(guò)于巨大。進(jìn)行第二期照相觀測(cè),就可以求得恒星的自行,有些天文臺(tái)已完成這項(xiàng)工作,有些尚未進(jìn)行。
德國(guó)天文學(xué)會(huì)星表 1867年德國(guó)天文學(xué)會(huì)提出了精確測(cè)定恒星位置的計(jì)劃,開始時(shí),由六個(gè)國(guó)家用12架子午環(huán)對(duì)BD星表中赤緯+80°~-2°、亮度在8等以內(nèi)的全部恒星的位置進(jìn)行精測(cè)。這一星表于1910年完成,共包括144,000顆星,稱為AGK1星表。1924年擴(kuò)充到赤緯-23°,后來(lái)又?jǐn)U充到赤緯-90°。由于AGK1星表僅有星位,沒有自行,1924年開始用照相法進(jìn)行重測(cè)。修訂后的星表,稱為AGK2星表,于1951~1958年陸續(xù)發(fā)表,共有183,000顆星。1955年開始修訂AGK2星表的位置和自行,利用同測(cè)定AGK2星表一樣的照相望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行觀測(cè)。修訂后的星表在1973年以磁帶形式刊出,稱為AGK3星表。
耶魯星表 美國(guó)耶魯大學(xué)天文臺(tái)編制的一本照相星表。它是根據(jù) 1914~1956年用中等焦距(約2米)的廣角天體照相望遠(yuǎn)鏡對(duì)目視星等亮于 9等的恒星進(jìn)行觀測(cè)的結(jié)果而編成的。這個(gè)星表約有15萬(wàn)顆星。
好望角照相星表 好望角天文臺(tái)編制的南天照相星表,包含赤緯-30°~-90°、亮于10等的近 7萬(wàn)顆星。它是根據(jù)1931~1955年期間的觀測(cè)于1968年編成的。
其他的位置星表 除了為確定恒星位置和運(yùn)動(dòng)而編制的基本星表和相對(duì)星表外,還有不少為特殊目的而編制的星表。
暗星星表 十九世紀(jì)和二十世紀(jì)上半葉的星表都具有“不均勻性”的缺點(diǎn),即在觀測(cè)方式、星等、光譜型分布等方面的不均勻,而且所列多為亮星。為了提高星表的精度,同時(shí)為了滿足在恒星天文學(xué)中特別需要精確的恒星自行參數(shù)這一要求,因此開始了暗星星表的編制工作。其主要內(nèi)容是:先用子午環(huán)對(duì) 930顆基本暗星作絕對(duì)觀測(cè),再用照相法測(cè)定均勻分布全天的兩萬(wàn)顆暗至9等的恒星的位置,最后用觀測(cè)小行星的方法來(lái)測(cè)定坐標(biāo)零點(diǎn)和赤緯系統(tǒng)差,并以河外星系為背景,求得恒星的自行。
黃道星表 為月掩星和行星的照相觀測(cè)而編制的,通常包括黃道附近16°范圍內(nèi)的恒星位置的星表。最早的黃道星表是紐康在1882年編制的,包括 1,098顆星。1940年羅伯遜又編成有 3,539顆星的黃道區(qū)恒星表,簡(jiǎn)稱NZC星表。
史密森星表 1966年美國(guó)史密森天文臺(tái)為滿足用照相確定人造衛(wèi)星位置的要求,編制了一本星表,稱SAO星表,載有258,997顆星。
有關(guān)天體物理量的星表 天體物理學(xué)興起后,除恒星位置、自行等基本參數(shù)外,其他如恒星視差、色指數(shù)、光譜型、視向速度等恒星數(shù)據(jù),逐漸成為星表的重要組成部分。1890~1936年,美國(guó)哈佛大學(xué)天文臺(tái)先后出版的有272,150顆星的光譜型星表(簡(jiǎn)稱HD星表和HDE星表)是這方面的先驅(qū)。此外,還有側(cè)重于某些天體物理量的星表,主要有:
恒星三角視差總表 1952年由美國(guó)耶魯大學(xué)出版。
變星星表 1865年申費(fèi)爾德出版了他編的第一本變星星表,刊有119顆變星。德國(guó)天文學(xué)會(huì)從 1918年起主持變星星表的編制工作。第二次世界大戰(zhàn)以后,國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)將編制變星總表的任務(wù)委托給蘇聯(lián)天文委員會(huì)。
雙星和特定類型恒星星表 現(xiàn)有多種類型的雙星星表諸如雙星總表、目視雙星表、目視雙星軌道表、分光雙星表、密近雙星表、食雙星軌道要素表等。此外,還有特定類型恒星的星表,如高光度星星表、ο型星星表、磁星星表、A型特殊星星表、白矮星星表、發(fā)射線星星表等。
太陽(yáng)系天體和人造天體星表 食典,月球運(yùn)動(dòng)表,大行星、小行星和衛(wèi)星的星歷表,月面結(jié)構(gòu)表,水星、金星和火星的表面標(biāo)記表,太陽(yáng)譜線表等都屬于廣義的星表范圍。另外,太陽(yáng)系中的特殊天體,如隕星、流星和彗星也都有各自的星表。人造衛(wèi)星上天以來(lái),星表中增添了各種人造天體和飛行器的編號(hào)命名表、軌道要素表等。
銀河系其他天體星表 銀河系內(nèi)其他天體,如銀河星團(tuán)、球狀星團(tuán)、球狀星團(tuán)變星、行星狀星云、電離氫區(qū)、暗星云、亮星云等都有按類編制的星表。
河外天體星表 19世紀(jì)末到20世紀(jì)初,出版了星云星團(tuán)新總表(簡(jiǎn)稱NGC星表)及其補(bǔ)編(簡(jiǎn)稱 IC星表),其中天體的命名和編號(hào)一直沿用至今。由于編表時(shí)還沒有認(rèn)識(shí)星云的本質(zhì),把銀河星云和河外星系都混編在一起了。星系天文學(xué)建立后,陸續(xù)出版了亮星系表、星系紅移表、星系形態(tài)分類表、星系團(tuán)表等。近年來(lái)還編制了類星體、互擾星系、激擾星系等特殊河外天體的星表。
光學(xué)波段以外的輻射源星表 射電天文學(xué)興起以后,三十年間編制了為數(shù)眾多的射電源表,其中包括超新星遺跡、星際分子、射電星系、類星射電源等不同類型的輻射源星表。二十世紀(jì)七十年代以來(lái),根據(jù)高空觀測(cè)和空間探測(cè)取得的資料,編制了紅外、紫外、遠(yuǎn)紫外、X射線和γ射線波段的輻射源表,極大地豐富了星表資料庫(kù)。
現(xiàn)代天文學(xué)的飛躍發(fā)展,使星表的種類、數(shù)量大為增加,質(zhì)量大有提高。恒星位置、自行和距離的測(cè)定,正在用多種觀測(cè)手段向愈來(lái)愈暗的目標(biāo)邁進(jìn),為建立一個(gè)以河外射電源為背景的、最理想的參考坐標(biāo)系而努力。另外,各種類型的天體物理參數(shù)的測(cè)定,正以各種可能的手段在整個(gè)電磁波段進(jìn)行,并向愈來(lái)愈細(xì)的結(jié)構(gòu)方面發(fā)展。

《星云星團(tuán)新總表》是目前廣泛使用的星團(tuán)、星云和星系的一個(gè)基本星表,簡(jiǎn)稱NGC,它由丹麥天文學(xué)家德雷爾根據(jù)英國(guó)天文學(xué)家赫歇爾家族早期星表于1888年編制的。星表包含約8000個(gè)天體,而在1895和1908年分別出版的第一星表(NGC)和第二星表(簡(jiǎn)稱IC)總共增至約13000個(gè)天體。盡管用現(xiàn)代儀器能觀測(cè)到的許多天體在表中沒有列出,但NGC及其補(bǔ)編卻是包括整個(gè)天區(qū)的星表。一個(gè)天體可以有幾個(gè)名稱,如蟹狀星云又稱NGC1952和M1,M1是該天體在梅西葉星表中的編號(hào)。
由于《星云星團(tuán)新總表》內(nèi)容太多,照片單調(diào),這里只展示一下:












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