視星等有一個(gè)問題,,它只能表示星星的亮度,假如某一顆星星很亮,,但它距離地球比較遠(yuǎn),,所以我們看到還是會(huì)比較暗,就像天狼星視星等為?1.45,,太陽為?26.7,,但其實(shí)太陽要比天狼星小很多,也更暗一些,,而太陽唯一的優(yōu)勢(shì)就是距離地球比較近。 生活在市區(qū)的朋友應(yīng)該是看不到幾顆星了,,一般情況下當(dāng)前的春季星空,,獵戶座也看不太清,天狼星是可以看到的,,還有就是南河三,、大角星,參宿四可能若隱若現(xiàn),,這些都是全天區(qū)很亮的星星,,那么在理想的情況下,我們究竟能看到的多遠(yuǎn)的星星呢,? 星等與絕對(duì)星等我們習(xí)慣的用法都是視星等,,最早是古希臘天文學(xué)家喜帕恰斯制定的,他把自己編制的星表中的1022顆恒星按照亮度劃分為6個(gè)等級(jí),,即1等星到6等星,。 到了1850年,,辛普森發(fā)現(xiàn)1等星要比6等星亮100倍,根據(jù)這個(gè)關(guān)系,,星等之間的亮度差就被量化了,,每個(gè)等級(jí)之間的亮度差2.512倍。 畫面正中為天狼星,,右側(cè)為獵戶座 不過從一等星到六等星并不能完全體現(xiàn)星星的亮度,,因此還引入負(fù)星等的概念,比如天狼星為?1.45,,金星最亮?xí)r為?4.89,,滿月為?12.8,太陽為?26.7,。 肉眼能觀察到的視星等極限為6等星,,當(dāng)然也不排除視力特別好的朋友能看到更暗的星星,不過相信大部分朋友能看到六等星時(shí)可能已經(jīng)分不清天上是那顆星了,,因?yàn)槿靺^(qū)我們能看到的星星大約有6000多顆,,抬頭就能看到滿天繁星。 這么多星星我們也看不過來,,所以很多時(shí)候我們只看全天區(qū)十大亮星或者五十大亮星而已,。如下表: 全天區(qū)2等星以內(nèi)的恒星 但是視星等有一個(gè)問題,它只能表示星星的亮度,,假如某一顆星星很亮,,但它距離地球比較遠(yuǎn),所以我們看到還是會(huì)比較暗,,就像天狼星視星等為?1.45,,太陽為?26.7,但其實(shí)太陽要比天狼星小很多,,也更暗一些,,而太陽唯一的優(yōu)勢(shì)就是距離地球比較近。 天狼星和太陽大小比例 因此就引入了一個(gè)絕對(duì)星等的概念,,將一顆恒星放到10秒差距外再計(jì)算其亮度作為參考,,那么亮度高低就有很多實(shí)際意義了,比如天狼星的絕對(duì)星等為1.4,,而太陽的絕對(duì)星等只有4.83,,參宿四(獵戶座)的絕對(duì)星等為-5.3,參宿七則為-6.7,,天津四則為-7.2,。 這些天空中十大亮星的個(gè)頭的絕對(duì)星等還真不是蓋的,因?yàn)檫@些恒星真的是個(gè)龐然大物,,比如參宿四如果放到太陽系,,其直徑可達(dá)木星軌道,,是不是很大? 我們能看到的星星,,究竟有多遠(yuǎn),?最亮的星星是太陽,晚上最亮的星星是月亮,,當(dāng)然大家一定不會(huì)同意這個(gè)說法,,一般認(rèn)為最亮的就是金星,因?yàn)樗盍恋臅r(shí)候可達(dá)-4.89,,距離地球最近也就4500萬千米左右,,但它只是一顆行星。 金星盈虧 因?yàn)檎J(rèn)為夜空中最亮的恒星是天狼星,,星等為-1.45,,這是一顆比太陽質(zhì)量大兩倍的恒星,它還有一顆白矮星的伴星(幾乎和太陽質(zhì)量一樣大,,0.98 M☉,,但只有地球大小直徑),兩者相距20天文單位,,大約是太陽和天王星之間的距離,。 天狼星A與從天狼星B 有人懷疑天狼星變成紅巨星后會(huì)被其伴星吸取物質(zhì),只要其再吸收月0.46M☉的質(zhì)量,,就會(huì)達(dá)到Ia型超新星的爆發(fā)標(biāo)準(zhǔn),,屆時(shí)地球也將遭遇滅頂之災(zāi)。從理論上來看確實(shí)是有這個(gè)可能,,但天狼星變紅巨星時(shí)其外圍不會(huì)落入其白矮星的希爾球,,因此這個(gè)推論不會(huì)發(fā)生。 3.4MB Ia型超新星爆發(fā)過程 再遠(yuǎn)一些就是640光年外的參宿四,,位置就在比天狼星更高一些,,獵戶座的右肩膀,夜空中視星等為0.42,,它的直徑上文已經(jīng)說過了,假如在太陽位置,,其直徑可達(dá)木星軌道,,因?yàn)樗馁|(zhì)量為18~19M☉,現(xiàn)在已經(jīng)膨脹成紅巨星,。 假如參宿四在太陽的位置 未來的結(jié)局是就是II型超新星爆發(fā),,由于它距離地球達(dá)640光年,所以就算它現(xiàn)在爆了也要到640年人類才能看到,,而2020年的一次詭異光變使得大家都懷疑它是不是馬上就要超新星爆發(fā),,假如它爆發(fā)成超新星,,估計(jì)亮度可達(dá)滿月程度,但對(duì)地球卻沒啥影響,,全球天文愛好者都期待這一刻的來臨,。 1.0MB 銀河系內(nèi)的目標(biāo):最遠(yuǎn)能多遠(yuǎn)? 肉眼能看到銀河系內(nèi)的目標(biāo),,普遍都在1000光年以內(nèi),,也就是如下這個(gè)小圈圈: 銀河系的直徑在18萬光年左右,大約有1000億~4000億顆恒星,,但肉眼只能看到這些范圍,,不要認(rèn)為這很小哦,夜空中的星座以及絕大部分你能看到的星星都在這個(gè)范圍內(nèi),,假如人類沒有發(fā)明望遠(yuǎn)鏡,,我們對(duì)這個(gè)宇宙認(rèn)知的邊緣就在這里! 上圖就是這個(gè)范圍內(nèi)各位熟悉的星座位置以及在銀道面上的分布,,看看你認(rèn)識(shí)的星座位于哪個(gè)方向,,提醒一下,北半球的朋友看到的夜空是遠(yuǎn)離銀河中心方向的,,而南半球的朋友看到的則是在銀心方向,。 據(jù)說在銀河系內(nèi)目視能看到最遠(yuǎn)的恒星是船底座的海山二,距離地球7000~8000光年,,之所以那么遠(yuǎn)還能看到是因?yàn)楹I蕉氖且活w“高光度藍(lán)變星雙星”,,它曾在1843年左右觀察到的“假超新星事件”,海山二在這幾年中幾乎和普通超新星一樣亮度,,但它卻沒有發(fā)生超新星爆發(fā),。 請(qǐng)注意小圈圈內(nèi)的海山二Eta 海山二的質(zhì)量是太陽的100倍,亮度則是100萬倍以上,,它的亮度變化在-0.8~7.9之間,,愛德蒙·哈雷于1677年第一次記錄時(shí)亮度為4.0等,不過它在持續(xù)變亮,,1730年時(shí)亮度已經(jīng)很高,,此后變暗,一直到1821年再次變亮,,1843年時(shí)亮度已經(jīng)達(dá)到了-0.8等,,為全天區(qū)第二亮星,僅次于天狼星,。 河外星系:到底能看到哪里 “曾經(jīng)滄海難為水,,除卻巫山不是云”,銀河系的星星確實(shí)很美,,但我們也不能只盯著銀河系不放,,不過到了河外星系,,除非是超新星,應(yīng)該就沒啥目標(biāo)能看到了,,假如除開恒星這個(gè)狹隘的定義,,廣義到天體,那么你會(huì)發(fā)現(xiàn)豁然開朗,。 夜空中能直接看到的深空天體不多,,除了M42火鳥(獵戶座內(nèi)),距離地球約1344±20光年,,視星等為4等,,目視是可以看到的,但這個(gè)綜合星等與恒星的星等不一樣,,很多視桿細(xì)胞不敏感的朋友看這種目標(biāo)很難看清,。 除了這個(gè)清楚的目標(biāo)外,M31絕對(duì)不能錯(cuò)過,,這個(gè)是仙女星系,,距離地球約254萬光年,肉眼看起來就是一個(gè)暗淡的光斑,,視星等為4.36,,它正在朝著銀河系沖過來,會(huì)越來越亮,,預(yù)計(jì)在30~40億年后就將和銀河系“短兵相接”,,未來可能會(huì)合并成一個(gè)橢圓星系。 更遠(yuǎn)的則是M33,,也就是三角座星系,,距離地球約300萬光年,視星等5.72,,對(duì)于暗淡的彌散型天體來說,,這樣的目標(biāo)簡(jiǎn)直就是挑戰(zhàn)視力極限。 有史以來最遠(yuǎn)能被肉眼觀測(cè)到的天體 你一定不會(huì)相信,,人類有史以來能看到的最遠(yuǎn)的天體居然是遠(yuǎn)在75億光年外的一個(gè)伽馬射線暴,,2008年3月19日雨燕衛(wèi)星觀測(cè)到一個(gè)天體GRB080319B,從空無一物的牧夫座虛空突然變亮,,最高達(dá)到了視星等5.8,,停留了大約半分鐘,此后漸漸變暗,,在9.0等持續(xù)了約一分鐘。 1.0MB 天文學(xué)家測(cè)得了這個(gè)天體的紅移值為0.937,,對(duì)應(yīng)的距離為75億光年的,,也就是說這個(gè)天體是75億年前發(fā)出的兩個(gè),,人類現(xiàn)在看到了,不過它現(xiàn)在可能早就在上百億光年外了(因?yàn)橛钪媾蛎洠?/p> 一直到現(xiàn)在科學(xué)家都搞不清楚這種天體的爆發(fā)機(jī)制,,但你可以想象一下,,這個(gè)天體爆發(fā)的能量能讓肉眼在75光年外看到,這種機(jī)制究竟有多恐怖,?很有可能連星系都被摧毀了,! 延伸閱讀:假如這些天體距離更近一些會(huì)怎樣?假如GRB080319B在太陽的位置,,我們看到的亮度為–67.57等,,大約比太陽亮9136575326224025.4倍,不用數(shù)位數(shù)了,,大概是9000萬億倍,,地球瞬間灰飛煙滅。 參宿四變成超新星時(shí)從地球上看到的亮度大約為-12.4,,比滿月略暗一些,; 距離地球6500光年遠(yuǎn)的SN 1054在1054年爆發(fā)時(shí)的最大亮度約為-6.00等; 大麥哲倫星系內(nèi)SN1987A爆發(fā)時(shí)的最大亮度為3.03等,; 哈勃望遠(yuǎn)鏡通過哈勃超深空在可見光下可觀測(cè)到的最暗的物體為31.5等,; 詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡在可見光下能看到的最暗物體為34.00等; 未來的歐洲極大望遠(yuǎn)鏡(口徑39.3米)能夠探測(cè)到的最暗星體極限36.00,; 夜空中除開月亮外所有天體的綜合星等為-6.5等,。 目前認(rèn)為可觀測(cè)宇宙大約為930億光年,宇宙的年齡為138.2億年,,目前觀測(cè)水平,,可見光觀測(cè)極限大約為134億年前(相當(dāng)于300億光年左右),射電觀測(cè)可以看到宇宙誕生38萬年后(大約相當(dāng)于461億光左右),,用引力波觀測(cè)的話可以看到大爆炸發(fā)生的一剎那,,直達(dá)465億光年處宇宙誕生的那一刻。 |
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