星图的定义
(2)拍摄天体(恒星、星云、星系等)制成的图片。)用广角天体照相术,把它们复制在天文照相底片上,就叫做“照相星图”或“照相天图”。
通过把天体的球形视位置投影到一个平面上而画出的地图,标明它们的位置、亮度和形状。它是天文观测的基本工具之一。星图有很多种,有的用来识别恒星,有的用来识别一个天体(或天象),有的用来比较已经发生的变化。有的星图只描绘恒星,有的则描绘各种天体。根据用户的说法,有些是给天文学家的,有些是给天文学家的。近代出版的星图按出版形式分为地图集和挂图。地图的方位是:上北下南,左东在右边和西边。星图有四种:四季星图、月星图、旋转星图和全天星图。
主动星图是一个非常简单方便使用的星图。它由两个磁盘组成:一个机箱和一个上层磁盘。底盘可以围绕中心旋转,上面画着明亮的星星和星座,在盘面周围标有坐标,并标明月份和日期。上盘上有东西南北四个方向的水平圆和切口,盘周围也有力矩。使用时,旋转底盘,使底盘上的日期与上盘的观测时间对齐,然后上盘的水平圆形切口中露出的部分与当时能看到的星空相同。将活动星图举过头顶,使星图的南北方向与地面的南北方向一致,通过对比星图就可以知道星空。四季星空图就是把春夏秋冬四个季节的星空分别画在四张图上。这是根据天体从天顶到地面的垂直投影画的,所以四张星图都是圆形的。圆圈的边缘表示相应的地理纬度和东西南北四个方向。圆心在头顶上方,即天顶。四季星图中的星星一般只画到3级或4级,一些较大的星图可能会画到5级。因为没有画暗星,亮星更突出,新手使用更方便。全天星图是整个星空所有分区的详细地图。这种星图对于那些已经熟悉星空,并打算进一步观测双星、变星、星云、星团、星系,或者准备寻找新彗星的天文爱好者来说,是非常必要的。需要注意的是,一些明显运动的天体,如行星、彗星、小行星、月球等,除非是针对某些天文现象特别标注和绘制,否则不会在星图上标注出来。
一般天文爱好者在城市中寻找深空天体,只需要六到七张星图就可以满足需求(另外,大部分初学者通常使用旋转星图,轻松识别星座及其主星);如果需要精确确定天体位置,搜索彗星或者一些需要更精确的特殊用途,就需要有一张指示较暗恒星或者深空天体的星图。在古代星图中,只有小圆圈或相同的点用连线来表示星官和星座,如敦煌星图,后来又增加了参考线来标记黄道、银道等。
为了精确标定恒星和各种天体的位置,在当今比较专业的星图中,必须标注赤经、赤纬、黄道、银度,还必须标注确切依据的历元。星点由大到小用黑点表示明暗的亮度(有恒星亮度的指示),星点旁标注西星名称和星座边界,在简易或索引图上标注星座连线;星云和星团标有轮廓边界或图例;银河用虚线或淡白色(浅灰色)标出。只有中国保存了14世纪以前的星图。
三国时期,吴国的陈卓在公元270年左右,用不同的方法在同一张地图上画出了甘德、沈诗和吴县观察到的星星,共有1,464颗星星。这张星图虽然已经失传,但是从敦煌的帛书图上可以看出来。苏州石刻天文图是根据北宋元丰年间(公元1078 ~ 1085年)的观测结果绘制而成。《新仪器新象法》所载星图绘制于1088,但观测结果与苏州石刻天文图相同。
望远镜发明后,欧洲较早的星图是赫维留编纂的《天文图集》(1657 ~ 1690)中的54幅星图。赫维留的星图经弗兰斯·泰德修订,于1725年再版,共有2866颗星。1863出版的波恩星图是著名的早期星图。
一般地图上都有坐标,大部分地图用赤经和赤纬(见天球坐标系)。还有使用黄道坐标的黄道星图,非常方便观测黄道光和太阳光。还有使用银河坐标的银河星图,用来研究恒星在银河系的分布。各种星图的纪元也不一样,比如1900.0,1950.0,2000.0。有些星图用不同的颜色来表示相关的特征。此外还有各种射电巡天、红外、紫外、X、γ波段,以及各种气体星云图、星系图集等等。
1758年,法国天文学家梅西耶在搜寻彗星时发现了金牛座的蟹状星云。此后,他致力于观测星云天体,发现了许多星云、星团和星系并将其并入梅西耶的星表。在星表中,每个天体都用前缀m进行编号,比如蟹状星云就是M1。表中列出了***110个天体,其亮度大多在10以内,用小型天文望远镜就可以看到。天文学家现在使用新的星云和星团总表,简称NGC星表,其中包括7840个星云和星团。NGC星表还有一个补充,称为IC星表,包括星云星团中的5836个星系。梅西耶星表中的110 M天体是NGC和IC星表的精华,是天空中最壮观、最美丽的天体。许多M天体是天文学家研究天体演化的活标本。比如从M1星云中获得恒星后期演化的有价值信息,通过M8、M16、M42获得恒星诞生过程的壮观场景。