查看原文
其他

Q&A | 在没有街灯的夜晚,肉眼能看到多少颗星?

科学世界 科学世界 2022-10-17

从本周开始,《科学世界》将不定期为大家推送一些好玩的科学小问题。希望大家多多点赞支持\^o^/


如果你在日常生活中也发现了一些有趣的现象,希望知道答案,欢迎在留言区留言。我们会选取大家的问题,在《科学世界》杂志或微信公众号上予以解答,欢迎大家踊跃提问~




天上的星星有多亮?


夜空里的星星的亮度(从地球看到的亮度)用“1等星”、“2等星”……也就是“星等”来表示。


星等的历史要追溯到古希腊。古希腊的天文学家喜帕恰斯(Hipparcos,约前190~前125)把天空中最亮的星作为1等星,晴朗夜空里勉强能看到的最暗的星作为6等星。然后把介于其中的星按亮度排顺序,分为2~5等星。星等数越小,意味着亮度越亮;星等数越大,意味着亮度越暗


喜帕恰斯的星等分类,是凭感觉决定的。到了19世纪,英国天文学家诺曼·罗伯特·普森(Norman Robert Pogson,1829~1891) 给出了明确的定义。普森1等星定义为比6等星亮100倍的星,然后把100倍分成5等


那么,每一等的亮度相差多少倍呢?因为2.5自乘5次约等于100,即2.5×2.5×2.5×2.5×2.5≈100。也就是说,每一等的亮度相差2.5倍


通常,2等星是指“1.5等以上,不到2.5等”之间的星,其他类同。但是1等星指的是亮度在1.5等以上的所有的星。


在以往出现的彗星当中,有非常明亮的。1577年的大彗星,亮得在半夜能够照出人影,所以应该有半个月亮那么亮,估计有-10等(亮度约为1等星的2.5万倍)。




在没有街灯的夜晚,

用肉眼能够看到的星星有多少?


在大城市,观察星空会受到街灯的影响,往往只能够看到明亮的1等星或2等星。


1等星以上的明亮天体,整个天空里只有21个,2等星有67个,合计88个。所以,某时某地的夜空中大概只能够看到其中的一半,约40个左右。


越暗的星星,数量越多。整个天空里3等星有190个(3等星以上的合计约280个),4等星有710个(4等星以上的合计约990个),5等星有2000个(5等星以上的合计约3000个),6等星有5600个(6等星以上的合计约8600个)。


在街灯稀少的地区,只要观察条件好,视力好的人可以用肉眼看到6等星,这样计算的话,大概是都市里能看到的100倍,约4000个左右。所以只见过都市星空的读者,一定要到灯光稀少的地区去看看漫天繁星的夜空。


近年来,用天文投影仪也能将原来肉眼不可能识别的100万个以上的星星投影到银幕上,有些很有现场感。也就是说,即使是肉眼不能识别的、比6等星更暗的星光,也能被感受到。


因为地球是圆的,所以,我们不可能一下子看到整个天球(假想所有天体都投影在上面的一个球面)。某个瞬间能够看到的夜空,是观察者所在的地点,和地球相接的平面上方的天球,也就是天球的一半(上面的插图夸大了地球的大小)。


什么样的地点适宜观星?


观星当然要选街灯稀少的地区,另外,还要考虑以下因素。


夜空中的星星,看上去像在眨眼。对我们来说,星星眨眼是夜空中的一大美景,但是,对天文学家来说,这实在是一种干扰。星星眨眼是大气不稳定而使星光扰动。观测天体最重要的是天体的成像不能扰动。因此,上空大气薄、海拔高的地点,对天文观测有利。


天文观测适合选择海中的孤岛或者山顶。这是因为这些地点的风向固定,形成漂亮的“层流”。通常,陆地上,空气的流动会随着地形而变化,容易产生“乱流”。典型的容易产生漂亮“层流”的地点是夏威夷岛的莫纳克亚火山。这里有很多世界大型望远镜。 


干燥的气候也是选择适宜天文观测地点的条件之一。这些地区晴天多,观测不受云层干扰。另外,大气中含水量高会影响大气的透明度,尤其是红外线和微波(波长在0.1~1毫米左右的无线电波)会被吸收掉。


智利的阿塔卡马高地,气候干燥,是公认的适宜天文观测的地点。


智利,阿塔卡马高地,世界大型望远镜密布的地点,国际合作天文设施项目—ALMA射电望远镜群的所在地。
本文摘自《科学世界》2015年第4期。
新媒体编辑 | 张丽君
审校 | 周辉 方晨

《科学世界》2022年第8期新鲜出炉

点击下图,即可购买



订阅更多精彩内容

2022全订订阅  12期  全年包邮到家!

2021年合订本上下2册  全年珍藏  一口气读过瘾!

强烈推荐  典藏本  大宇宙+相对论



往期推荐

1、存在外星人吗?

2、星星离我们有多远?

3、占星术真的靠谱吗?

您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存