星座
xīng zuò
星座是一组被赋予名称的恒星图案,以及围绕它划定的官方天区;天文学家目前认定的星座共有88个,覆盖了整个天空。
Definition
星座是人们把一群恒星想象成某种图案,比如一位猎人、一只熊或一头狮子,这是世界各地的文化在很久以前为了便于记忆星空而命名的。如今国际天文学联合会认定的星座共有 $88$ 个,这些星座在1922年被划定了精确的边界,把整个天球分割成互不重叠的区域,因此每一颗恒星都恰好属于其中一个星座;能看到哪些星座,取决于季节、夜间的时刻以及观测者所在的纬度。这些边界沿赤经线和赤纬线划定,而我们看到的星座图案,其实是处于差异极大距离上的恒星在同一视线方向上的投影,会因为恒星的自行而在数万年间缓慢变形。地球自转轴的进动周期约为 $26{,}000$ 年,会逐渐改变哪些星座标示着至日和分日的位置。
Example
在冬季的夜晚,猎户座很容易凭借腰带上的三颗亮星找到,而北斗七星则是大熊座的一部分。夏洛特位于北纬约 $35^\circ$,一月的傍晚猎户座高悬天空,到了七月却隐没在太阳背后;大熊座则因为靠近北天极而从不落下。在猎户座中,参宿四距离我们约 $550$ 光年,参宿七约 $860$ 光年,腰带上的三颗星则在约 $1{,}200$ 到 $2{,}000$ 光年之间,因此这位猎人其实是一次跨越 $1{,}000$ 多光年深度的偶然排列。
Key Insight
星座中的恒星彼此之间其实并不相邻,只是从地球上看显得很近而已。星座会随季节变化,是因为地球在绕太阳公转,而不是恒星本身在移动;每天晚上,同一颗恒星升起的时间都会比前一晚提前约 $4$ 分钟。星座作为天空地址至今仍然很有用:变星、超新星和系外行星都会以所在星座命名,黄道十二星座则标示着黄道,也就是地球轨道平面投影到天空中的位置。