天文愛好者（2024年第2期）

粗淺翻閱，有很多天文學專用術語，拍攝的宇宙圖片好看

2024年第2期 摘抄 大犬座中的天狼星是全天最明亮的恆星，從冬季到初春都是夜空中的焦點，在它絢爛的光輝下面還隱藏着一顆熾熱而緻密的白矮星伴星，目視到這顆伴星是天文愛好者測試器材和觀測技術的試金石，2月和3月是做這項挑戰的最佳時機。 3月夜晚的星空以南北子午線爲“分界”，西邊天空是冬季星座，明亮的恆星仍然全部能夠看到；而在東邊，春季的主要星座獅子座、牧夫座、大熊座已經完全升起，室女座中的角宿一位於東南方地平線上，長蛇座的大部分已經升起，春季大三角與冬季大三角相對而望。北斗七星和仙后座共同指示着北極星的方向。此時木星西垂，亮度依然超越了所有恆星，是全天最亮的星。冬季銀河也開始西落，在我國南方，向南方地平線望去，船尾座、船帆座和船底座組成的巨大帆船，正從地平線上一躍而起，十分壯觀。 巨蟹座夜空中位於“冬春之交”的位置，面積506平方度，屬於中等大小的星座。這一段的黃道赤緯也比較高。其實在兩千多年前這裏還是黃道上赤緯最高，也就是“冬至點”的位置。由於歲差的影響，目前冬至點已經西移至雙子座和金牛座之間了。不過有些定義就不太容易改變。例如北迴歸線的英文“Tropic of Cancer”直譯過來就是巨蟹座迴歸線，意爲太陽運行到位於巨蟹座的黃道最高點後，直射點就會南移了。同理，南迴歸線的英文“Tropic of Capricorn”中也出現了摩羯座，但現在黃道最低點已經移動到了人馬座。 在宇宙中，天文學家更加熟悉核聚變，即兩個較輕的元素結合形成一個較重的元素並釋放出大量能量，恆星的核心部位就在持續發生着這樣的反應。核裂變簡單來說與核聚變相反，是較重元素分裂產生較輕元素並釋放能量的過程。核裂變也是衆所周知的，它是地球上核電站運行的理論基礎。然而，天文學家之前從未在宇宙中發現過核裂變反應。尋找核裂變有助於解開宇宙重元素來源的謎團。 仰望星空是人類的極致浪漫。“暮雲收盡溢清寒，銀漢無聲轉玉盤”。斗轉星移、日落月升，令無數先民感嘆星海浩瀚，安和靜謐。宇宙並非只有億萬斯年的滄海桑田，還有一衆來去匆匆的“不速之客”：“元光元年六月，客星見於房”，“至和元年五月己丑，客星出天關，東南可見數寸，歲餘稍沒”……而這也只是我們躁動宇宙的冰山一角。 宇宙深處遍佈着各種各樣的劇變天體。它們可以來自天體自身劇烈的突變，例如大質量恆星經歷超新星爆發留下熾熱的放射性遺蹟、黑洞或中子星併合時拖曳時空產生強大的引力輻射。它們也可以來自地球上不曾擁有的極端強磁場和強引力場環境：雙星系統裏黑洞或中子星緩慢蠶食伴星而熠熠生輝、星系中心活躍超大質量黑洞的光芒蓋過整個星系、原本沉寂的黑洞潮汐瓦解附近的恆星而被突然點亮…… 天舟貨運飛船是“天宮”常態化運營的重要支撐之一。這一年，天舟六號飛天，爲空間站提供充足的物資保障、實驗材料和裝備等。值得一提的是，5月發射的天舟六號是中國改進型貨運飛船首發船，是世界現役貨物運輸能力最大、在軌支持能力最全面的貨運飛船，其載貨能力由原來的6.9噸提升到7.4噸，讓中國貨運飛船的貨物裝載能力首次提升到7噸以上，這使得其發射頻次由2年4發降低至2年3發，提高了中國空間站的保障能力，降低了運行費用。實際上，新天舟的效能已經初步體現出來，正是有了天舟六號提供的充足保障能力，天舟七號可以安排在2024年1月17日發射，而沒有像之前那樣，在新一艘載人飛船發射之前，必須先行發射一艘貨運飛船，才能爲新一個飛行乘組備足在軌駐留期間所需要的物資。 月面着陸器是我國全新研製的地外天體載人下降與上升飛行器，由登月艙和推進艙組成，主要用於環月軌道和月球表面間的航天員運輸，可搭載2名航天員往返，並可攜帶月球車和科學載荷，是航天員登陸月球后的月面生活中心、能源中心及數據中心，支持開展月面駐留和月面活動。 沃爾夫—拉葉星HD45166或許能爲此提供至少部分的解答。沃爾夫—拉葉星是富含氦的大質量恆星，質量通常可達太陽的25倍，會吹出強勁的帶電粒子風。由於質量很大，它們會在覈心快速地把氫聚變成氦，因此相比於太陽它們的壽命很短，很快就會發生超新星爆發，形成中子星或黑洞。 日全食可以讓地球上的觀測者看到太陽最外層大氣日冕。但在日環食時因月球離地球更遠，而無法遮擋太陽的整個圓面。太陽的圓面會在月球周圍呈現爲一個窄亮環。 日食爲地面和空間科學研究提供了獨有契機。美國國家航空航天局分別在此次日環食發生之前、期間和之後共發射了3枚探空火箭，來研究日食對地球上層大氣尤其是電離層的影響。當太陽自然落下或升起時，陽光的變化會導致入射紫外輻射的變化，進而改變電離層中原子的性質。 科學家通常受限於只能研究波長範圍很窄的引力波。這是因爲引力波的波長與產生引力波的兩個天體之間的距離以及它們的質量成正相關。這意味着，密近雙星所產生的引力波波長要比並合超大質量黑洞雙星所產生的引力波波長更短。事實上，超大質量黑洞併合產生的引力波波長可達數十光年。 探測這些長波引力波超出了現有地面引力波探測器的能力範圍，它們只能夠捕捉到幾倍到約100倍於太陽質量的雙星所產生的高頻引力波信號。這些信號來源於上述雙星併合前的最後幾分鐘或幾秒，此時這兩個天體會越靠越近直至碰撞，與此同時系統角動量會以引力波的形式被釋放。 天狼星位於大犬座，是全天最明亮的恆星，從冬季到初春，它都是星空中的主角，從古至今從不缺乏人們的關注，在各種文化中都佔據重要的一筆。有趣的是，在很多國家，天狼星都與“狗”有關。在中國，天狼的名字家喻戶曉，而在西方，更是直接稱之爲“狗星”，一些美洲的原住民叫它“狗臉”。或許是因爲它跟在獵戶座這一顯著的人形星座的身後，像是跟隨主人的一隻忠實的獵犬吧。 天狼星的伴星與南河三的伴星，都是一類新發現的恆星，今天我們稱之爲白矮星。第一顆被發現的白矮星是波江座40，而發現它的正是赫羅圖的發明者之一——羅素。羅素在發現白矮星的性質後百思不得其解，這麼小、這麼暗的恆星，應該是低溫的紅矮星纔對，而這些白矮星的表面溫度卻高達幾萬度，比天狼A的表面溫度還高。通過簡單的計算就可以得知，天狼B的質量和太陽差不多，但大小几乎和地球一樣大！把這麼多的物質塞到這麼小的體積內，意味着它的密度極高。1立方厘米的天狼B物質重量達到了1.7噸！ 微隕石是指大小在2毫米以內的隕石。雖然小，但微隕石總量非常大，每年大約會有幾千噸微隕石落入地球，按照理論值每平方米土地都至少存在1塊微隕石！它在進入地球大氣後會經歷減速與加熱的過程，熔化成液態，由表面張力形成漂亮的球狀，同時成分和內部結構也發生很大改變，因此被稱爲熔融型微隕石。它們的成分複雜，80%都富集金屬鐵和鎳。這也是我們快速尋找它們的重要方法（鐵可以被吸鐵石所吸引）。 “在野象物”星官有江、河、四瀆、水位、水府、積水；有龜、鱉、魚、蛇，雞、狗、狼、牛；有玉井、亢池、天田、羅堰；有八谷、稷、匏瓜、敗瓜；還有雷電、雲雨、霹靂…… “在朝象官”星官有天皇大帝、天一、太一、黃帝座、四帝座、五帝內座、帝坐、帝席；有五諸侯、諸王、宗正、宗星、尚書、柱史、女史、御女宮、三公、九卿、倖臣、九州殊口、謁者、土司空、土功吏、大理、天相、相、郎位、郎將、虎賁、羽林軍、騎陣將軍，以及紫微垣、太微垣、天市垣、明堂、靈臺、三臺、傳舍、閣道、車府、附路、漸臺、輦道、天關、南門、軍市、軍門、天門、壁壘陣、天廚、內廚、庫樓、天市、市樓、天倉、天囷（圓形穀倉）、天庾（露天穀倉）、天廩（糧倉）、天苑、天園、天理、天牢，以致玄戈、天棓、天槍、車騎等也在其中…… “在人象事”星官有王良、造父、奚仲、傅説、織女、離珠、丈人、老人、子、孫；有捲舌、哭、泣，以及車、船、鬥、斛、杵、臼、礪石、積薪、扶筐。甚至連糠、楗閉、屎、廁、天溷、墳墓都羅列其中。可謂“於是備矣”，將整個神州大地人間萬象都投影到深邃斑斕的星空仙境中了。 廣義相對論認爲物質的存在會使四維時空發生彎曲，萬有引力並不是真正的力，而是時空彎曲的表現。如果物質消失，時空就回到平直狀態。這樣，引力場被時空連續區的曲率代替；引力現象受時空連續區的幾何性質的制約。時空的性質取決於物質及其分佈，質量越大，分佈越密，空間曲率就越大，時間流逝也越慢。 按照廣義相對論的觀點，質點在萬有引力作用下的運動（例如地球上的自由落體，行星環繞太陽的運行等），是彎曲時空中的自由運動，相當於牛頓力學中的慣性運動。不過，在牛頓力學中，質點作慣性運動，軌跡是直線。而在彎曲時空中，質點的運動軌跡不是直線，是稱爲短程線的曲線。這正是直線在彎曲時空中的映象，例如球面上的大圓弧是球面上的短程線。當時空恢復平直時，短程線就成爲通常的直線。用美國物理學家惠勒的話來說就是“物質告訴時空如何彎曲，時空告訴物質如何運動”。 根據等效原理可以推斷引力時延。讓我們做一個思想實驗：設想一臺電梯正在自由下落，落向地面，如圖所示。假設電梯在下落過程中經過塔樓極高處的一隻鍾。當時電梯很高，下落速度不大，所以按照狹義相對論，電梯在鍾近旁時，電梯裏的鐘與塔樓裏的靜止鍾之間的洛倫茨係數不大。當電梯繼續下落，相對速度越來越大，洛倫茨係數也變得越來越大。這就意味着塔樓內低處的鐘，相對於下落電梯裏的鐘走得越來越慢。那麼根據等效原理，塔樓裏的靜止鍾在地球的引力場裏越深，就走得越慢。

如其名：天文愛好者進 這本期刊很小衆，但是適合想了解天文學的讀者接觸更多的專業知識