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望远镜的工作原理

由:Craig Freudenrich,Ph.D.

深空天体

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昴宿星团
由美国国家航空航天局

深空天体包括多星、变星、星团、星云和星系。你可以在小型望远镜中看到的100多个深空天体的目录由查尔斯梅西耶在1700年代。更复杂的对象用大写M后跟一个数字(例如M31, M41)。在任何望远镜中,它们通常是微弱的、模糊的光斑。观测大多数深空天体的关键是黑暗的天空(很少或没有光污染)和大型望远镜(孔径大于6英寸或15厘米)。然而,一些深空天体可以用小型望远镜看到,比如我的望远镜。此外,光污染过滤器可能有助于改善其中一些物体的视野。

多个明星

许多恒星实际上是由两颗或两颗以上的恒星相互环绕而成的。例如,如果你用小型望远镜观察开阳(北斗七星把手的中间恒星),你会看到两颗恒星。天鹅座β也是如此。在猎户座星云(M42)中间形成四边形的恒星是一个四星系统的一部分。在多个恒星系统中的恒星可能有不同的大小、亮度和颜色。业余天文学家面临的一个挑战是“分裂”一个多恒星系统——能够使用适当的放大倍数将这个恒星系统分解成单个恒星。

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变速星

随着时间的推移,你会观察到一些恒星周期性地变亮或变暗;这些恒星被称为变星.变星包括:

  • 食双星明星- 一个成员明星在另一个面前(星座中的星星藻在康乐节)每隔几天照亮和昏暗)
  • 造父变星-这些恒星由于内部的变化而改变亮度
  • 长期(mira)变量-这些恒星的亮度会在几个月的时间内改变
  • 灾难性的变量- 这些包括爆炸事件,如诺瓦斯超新星

许多变星可以用小型望远镜观测到,它们的光强度可以通过与已知恒星的比较来估计震级.可变星观察是业余爱好者可以大大对天文学的贡献的一个领域,因为专业的天文学家没有此类观察所需的时间。看看美国变星观测协会(AAVSO)有关详细信息。

星团群

星团是由数千颗或更多的恒星紧密结合而成的。它们可以开放集群或球状集群。用小型望远镜可以看到星团的壮观景象。一个例子是金牛座的昴宿星团(在右边)。昴宿星有七颗肉眼可见的明亮恒星;但当用像我这样的小望远镜观察时,成千上万的人会跳出来。

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猎户座星云(M42)
由美国宇航局和太空望远镜科学研究所提供。信用:NASA,C.R. O'Dell和S.K.黄(赖稻大学)

星云

星云是星际空间中的气体云和尘埃云。我最喜欢的星云之一是猎户座的大星云(M42)。它很容易用肉眼看到猎户座的剑。它有一个巨大的气体云和尘埃云,里面有一个被称为梯形.我能看到气体,但不是这里展示的哈勃图像的细节。业余望远镜无法做到如此精细。猎户座星云是一个发射星云,因为它能发光,而不是吸收或者黑暗吸收光线的星云(如马头星云,也在猎户座)。有些星云,如马头星云,是一个真正的挑战,以发现和观察。

星云在低放大率下观察效果最好,富视场望远镜可以提供良好的视野。大口径望远镜可以收集足够的光来产生明亮的图像,光污染过滤器可以帮助你看到星云内部的细节,尤其是对城市/郊区的天文学家来说。星云是天体摄影师最喜欢的拍摄对象。

星系

星系是由引力组成的巨大恒星系统。它们可以单独存在,但大多数是成群存在的。其中一个星系,仙女座星系(M31),可以用肉眼看到。在南半球,大麦哲伦星云和小麦哲伦星云是围绕我们的星系——银河系运行的卫星星系。星系有多种形状和大小:

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螺旋星系
由美国国家航空航天局
  • 螺旋型(仙女座的M31)
  • 椭圆型(室女座M87)
  • 有条纹的螺旋状(鹿豹的NGC 1530)
  • 不规则的(麦哲伦星云,大熊座的M82)

在像我这样的小型望远镜里,星系看起来是模糊的斑点。我可以把仙女座的M31看成一个有角度的圆盘。为了看到星系的细节,包括穿越它们的尘埃带,你需要一个大口径(8到10英寸或更大)的望远镜。黑暗的天空是观测大多数星系的必要条件。和星云一样,星系也是天体摄影师最喜欢的拍摄对象。