2009年8月3日 星期一

觀天入門:本銀河可見度

在不同的晚上,評定本銀河系不同區域的可見度或突顯程度。比較你的評分、當晚的視覺極限星等、氣象統計資料,看看它們是否有關連性。

我們居住在一個含有幾千億顆恆星的巨大銀河系,西方人稱它為「乳河」,中國人稱它為「銀漢」、「天河」、「天漢」、「河漢」、「星漢」、「雲漢」。因為從地球上看本銀河,是一條延伸長長的乳白色的光帶,最明亮的區域大約在人馬座的位置。銀河本身像是一個大圓盤,那為什麼我們會看到帶狀呢?有沒有聽過一句話:「橫看成嶺側成峰」,因為我們和大部份的恆星都在同一個平面上,從側面來看就是扁扁的光帶了,如果你能跳出三界之外,那就可以看到一個圓盤了。

The Milky Way - NASA 2005
美國航空太空總署(NASA)的藝術家筆下的本銀河

有趣的是,在不同的天空條件下,若與較暗的恆星相比,本銀河光帶的可見度有較少的變化影響。一顆晦暗的恆星在薄霾時,很容易就看不見了,可是本銀河的長條亮帶仍勉強可見。到底需要多少霾才能讓你看不出本銀河呢?你要自己多次觀測記錄後才會有答案。筆者曾在南台灣的墾丁觀看哈雷彗星,當天下午開始下大雨到入夜才停,到了凌晨兩點左右,天上的雲才慢慢散開,只是有一大塊雲停在那不走,隔了一會才發現那片「雲」就是本銀河光帶的一部份。

你需要做那些觀測呢?就像大部份的天體一樣,本銀河的可見度會因為光害和霾而受到顯著降低影響,它們在低空(仰角)的減弱效果更為嚴重。要量度它們,觀測者要記錄並統計當時相關的天氣條件、估計當時的肉眼視覺極限星等,如同前四個觀天習題所述。不過,這裡另外有一個難處,銀河的亮帶某些區域比其它區域明亮很多。因此,你在估計某一個高度(仰角)的肉眼視覺極限星等時,避免挑那些就在銀河亮帶內的恆星,尤其不要挑最明亮區域內的恆星。因為你在一條朦朦發光區域中,實在很難單獨辨認一顆很晦暗的恆星。

最後一個要考慮的因素是:本銀河的光帶其實是麻粒狀的,由一個個小顆粒(個別恆星)組成的,它們加在一起的亮度足夠達到人們的肉眼視覺極限。因此,我們必須更加小心的定義「可見度」。本銀河的可見度可由三個方向來討論:(1)本銀河亮帶中較明亮的區域到底有多麼突顯、(2)可以辨認到多麼細緻的程度(可以看出白色亮帶有不同的深淺)、(3)肉眼所辨認出本銀河亮帶在夜空中延伸的長度和寬度。你會發現由這三個方向所定義的本銀河的「可見度」,你的觀測結論並不是一模一樣。

方向(1)是本習題的主要目的:本銀河亮帶中較明亮區域的光輝到底有多麼突顯?在觀天習題三我們採用了0~10的級距,這裡可以做同樣的運用。(「可見度2~3」是接下來兩個觀天習題的範圍,稍後再討論。)

問題

一、由0~10的級距,請你評定本銀河亮帶中較明亮區域的光輝到底有多麼突顯?(每一段明亮區域可能會有不同的評分)

二、當你在評定本銀河光輝的突顯程度時,那些因素會對評分造成影響,例如:高度(仰角)、霾及光害?請你關連統計當時的天空條件、氣象報告、肉眼視覺極限星等。你是否曾觀察到,當天空有霾時,相對於較晦暗的恆星,本銀河光輝的突顯之減弱程度比較少?

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