大熊星座(大熊星座和小熊星座)

大熊座：天空中第三大星座，也是北半球最大的星座

从美国加利福尼亚州死亡谷国家公园的扎布里斯基角看大熊星座和北斗七星。(Image credit: darekm101 via Getty Images)

据美国太空网（By Vicky Stein）：大熊座又称大熊，是天空中第三大星座，也是北半球最大的星座。

它包括北斗七星，是北半球最容易辨认的恒星集合之一。

我们更详细地探索这个臭名昭著的星座，并探索大熊星座附近可能成为有趣的天空观察目标的物体。

大熊星座常见问题专家解答

我们问了纽约北部锡耶纳学院的天文学家明迪·汤森一些关于大熊座的常见问题。

明迪·汤森

明迪·汤森是美国纽约州北部锡耶纳学院杜德利天文台的天文学家。

你怎样才能找到大熊星座？

你要做的第一件事就是向北看。对我来说，大熊星座最容易找到的部分是北斗七星。星座的方向会根据你晚上看的时间而有所不同，但你可以参考一个星轮，一个像Stellarium这样的免费天文程序，或者任何数量的找星手机应用程序来确定星座的方向。

什么时候是观赏大熊星座的最佳时间？

如果你在北半球，一年四季都可以看到大熊星座。这个星座是环极星座，这意味着在整个夜晚，它围绕北极星做圆周运动，永不落山。(如果你生活在南半球，你就没有这么幸运了。那里只能看到部分星座。)

大熊星座和北斗七星有什么区别？

北斗七星就是我们所说的星号。它基本上只是一个明亮的星星图案，不是官方的星座。有时这些模式只是一个更大星座的一部分。在这种情况下，北斗七星是更大的大熊星座的一部分。北斗七星是大熊星座身体的尾部和后部。

大熊星座在哪里？

从北半球可以看到整个大熊座。 (Image credit: IAU and Sky & Telescope)

在北半球的第二个恒星象限，可以看到整个大熊座。在一年的时间里，大熊星座看起来好像在绕着北天极或北极星旋转。

北半球的观众应该大致朝北看才能看到这个星座，通过寻找北斗七星(除其他名称外，也被称为北斗七星)，天空观察者可以最容易地找到它。

大熊座观测目标

天文学家在大熊星座附近发现了其他几个有趣的天体。为了获得这些天体的最佳视角，我们建议使用双筒望远镜或望远镜。如果您需要设备，我们最好的双筒望远镜和最好的望远镜指南可能会有所帮助。

为了找到感兴趣的天体，知道它们的星等、赤经(RA)和赤纬(Dec)是很有帮助的。

星等告诉你从地球上看一个物体有多亮。星等越低，物体越亮。例如，星等为-1的物体比星等为+2的物体更亮。

赤经对于天空就像经度对于地球表面一样，对应东西方向。它是以小时、分钟和秒来计算的。

赤纬告诉你一个物体在天空中会升到多高。像地球的纬度一样，赤纬也测量南北。它的单位是度、弧分和弧秒。度有60弧分，弧分有60弧秒。

波德星系(梅西耶81)

哈勃太空望远镜拍摄的梅西耶81星系，被称为波德星系。展示了一个有着明亮星系中心的巨大螺旋星系。M81是夜空中最亮的星系之一。(Image credit: NASA, ESA and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA))

波德星系是夜空中最亮的星系之一。根据美国国家航空航天局，它首先由德国天文学家约翰·艾勒特·波得在1774年发现，后来由法国天文学家查尔斯·梅西耶在1781年重新分类。虽然该星系的手臂主要由过去6亿年形成的年轻蓝星组成，但其中心由较老的红星和一个黑洞组成，该黑洞的质量约为银河系中心黑洞的15倍。

雪茄星系(梅西耶82)

雪茄星系在波德星系附近；这两个星系很可能在同一个望远镜中被看到，这取决于它的视野。雪茄星系因其恒星形成活动而引人注目，恒星形成的非凡速度使其数量膨胀，美国宇航局称之为“星爆”最终，星系将耗尽物质，星爆将会平息。但目前，在银河系中心附近，年轻恒星的诞生速度是银河系的10倍。

风车星系(梅西耶101)

梅西耶101也被称为风车星系，原因很清楚。巨大的旋臂被认为包含超过一万亿颗恒星。(Image credit: NASA, ESA, K. Kuntz (JHU), F. Bresolin (University of Hawaii), J. Trauger (Jet Propulsion Lab), J. Mould (NOAO), Y.-H. Chu (University of Illinois, Urbana) and STScI; CFHT Image: Canada-France-Hawaii Telescope/J.-C. Cuillandre/Coelum; NOAO Image: G. Jacoby, B. Bohannan, M. Hanna/NOAO/AURA/NSF)

美国宇航局估计，巨大的风车星系包含至少1万亿颗恒星。该星系的螺旋盘横跨17万光年；相比之下，银河系大量恒星、气体云和尘埃的直径为105，700光年。

I Zwicky 18

Zwicky 18星系曾被认为是有史以来观测到的最年轻的星系，可能形成于5亿年前。但后来的研究表明，它包含一些非常古老的恒星，很可能与其他星系同时形成。根据欧洲航天局，天文学家现在认为，该星系不是特别年轻，而是恒星形成速度非常慢，他们不确定为什么。

哈勃深场

第一个哈勃深空是大熊星座的一个空间区域，选择它是因为它看起来相对空旷。1995年，哈勃太空望远镜拍摄了该地区的342张照片，利用它的“空旷”来观察更远的地方——因此比以前的任何望远镜都追溯得更远。最后，根据美国宇航局的说法，这台望远镜拍摄了3000多个年轻星系的图像，这些星系太远了，其他望远镜无法探测到。

世界文化中的大熊星座

大熊座星座(图版六)来自亚历山大·杰米森的天体地图集，出版于1822年(手绘版)。 (Image credit: Photo by Historica Graphica Collection/Heritage Images/Getty Images)

古希腊天文学家克罗狄斯·托勒密在他对夜空的经典研究中把组成大熊座的星星描述为“大熊”，希腊神话讲述了一个名叫Callisto的仙女的故事，她被宙斯变成了一只熊并藏在星星中。

但是同样的星星也被许多其他群体和文化描述和用于讲故事或导航。例如，根据史文朋科技大学的说法，大熊星座在古埃及人眼中是一个牛和牛的操纵者，在法老塞提一世的坟墓中发现的绘画中有所描绘。在古代中国天文学中，星座描绘了一个被云携带的天体官僚。

根据加拿大数字博物馆的说法，米克马克人的传统土地在北美东北部，他们也把大熊座的星星描述为大熊(或熊妈妈，取决于翻译)和追捕她的猎人。根据西华盛顿大学的说法，其他美洲原住民看到的星星和潜鸟、独木舟、狼、野牛、麋鹿或驯鹿一样。

根据波利尼西亚航海协会的说法，今天，大熊座的星星是波利尼西亚人的指路标志。它们是被称为“七”的一组恒星中的一部分，在大师级航海家奈诺亚·汤普森的第二条恒星线中有所体现。

如何使用天文爱好者的法宝之北斗七星

对于天文观测者来说，北斗七星是天上的罗盘，时钟，日历和量尺。

以下展示怎么使用它: 北斗七星不仅仅是一个星星图案，它更是一个罗盘，时钟，日历和量尺的集合体!

一个在阿查达·多加莫，黑夜阿尔克瓦梅尔图拉捕捉到的夜景呈现了一个正在向我们展示怎么在北斗七星中寻找北极星的天空观测者的剪影。我们曾经大多数都使用过瑞士军刀，一个极其优秀的日常工具。它仅仅是一个荣耀的笔袋或铅笔刀，一个包括几个刀片和像剪刀，螺丝刀等器具的工具。二月傍晚的天空，我们可以称之为"瑞士军刀般的天空":北斗七星，它本身并不是一个正式的星座，而是一个突出的恒星群（称为星体），在一个公认的星座中形成不同类型的恒星模式。在这种情况下，乌萨少校，巨熊。但北斗七星不仅仅是一个明亮而熟悉的恒星图案。这是一个指南针，时钟，日历和量尺的集合体!

指南针

作为指南针，我们只需要寻找北斗七星碗末端的两颗星-天枢星和天璇星-被称为“指针星”，它们作为恒星的指南针，直接指向北极的北极星 。 从天璇星到天枢星（在碗的顶部）画出一条假想线，并延伸两者之间距离大约五倍，将让我们准确地找到北极星。 当你找到北极星后，你将面对正北，你的后面是南方，你的左边是西方，右边是东方。

时钟

我们也可以用北斗七星作为天体钟。在20世纪初的美国律师、业余天文学家William Tyler Olcott（G.P.Putnam的儿子，1911）的著作《Star Lore of All Ages》中写道：“每24小时整个大熊星座将绕着北极点旋转一圈。当然，这是由地球自转引起的一种视运动。我们可以将一条连接“指针星”和北极星的线看做时钟的时针。通过一点练习，夜晚的时间可以大概通过这个恒星时针的位置来确定。

在每年的这个时候看向东北方的天空，你一定会看到北斗七星。辨别出大熊座（大熊星座）可能会具有一定的挑战性。（图片来源：星光灿烂软件）

天体钟与我们家里的时钟（或是你佩戴在手腕上的表）唯一的不同在于北斗七星是以逆时针方向绕地球的地理北极移动的。要学习如何用北斗七星来判断时间，需要一段频繁比较的时间，即对照当地时间在每一个季节重新比较从北极星到指针星的那一条线的位置。

图解：勾陈一，北极星，可以从天璇（大熊座β）向天枢（大熊座α）联线，并且再延长五倍的距离，就可以找到北极星（小熊座α）。

做这些观察需要的时间取决于作为一个观察员你有多刻苦。通过一系列的天像与机械时间之间的精神联想，直接通过观察天空就能估计时间变得可能。外加练习，这可以提升到一个令人惊讶的精确度。我知道的一些人用这个方法去估计的时间与实际只有几分钟的误差！如果你一个星期有好几个夜晚外出，而且在回去的时候看下时间，一段时间后你便不再需要去看钟表了——你会很清楚现在是晚上几点钟。

北斗七星在伊朗冰雪覆盖的阿尔卑斯山脉上空盘旋。除了作为宇宙天文钟，北斗七星还可以被用作为一个日历。从北斗七星相对于北极星的位置，一年中的季节——外加练习的话，甚至是月份——可以通过看天空就能确定。在春天夜幕降临的几个小时里，我们可以发现星群高升在北方水平线之上，几乎就在头顶（顶峰）之上。但是在夏日，它却逆时针旋转了90度；它的碗现在指向下，傍晚时分之时位于南极的西边。

到了秋季的晚上，北斗七星位于北极星之下，掠过北方的地平线。这是合乎常识的，因为“熊”在一年中的这个时候进入冬眠，现在北斗七星有一部分隐藏在北方地平线之下（我们之前提到过，北斗七星是大熊星座的一部分）。而在当前的冬天，我们可以看到北斗七星重新高升，在本地时间晚上九点，它会以勺柄为支撑“立”在东北方向的夜空中。

标尺

最后，北斗七星是唾手可取的天文学标尺，这是它另一个有用而有趣的用途：我们可以用它来估量天空的角大小和角距离，从5°到25°的角度都可以估量。即使其他有名的星群（比如秋天的飞马座大四边形）或星座（比如冬季的猎户座）也可以做到这一点，但因为北斗七星在所有季节都可见，所以说它最为方便。

北斗一和北斗二之间的空隙有5.5°——由于月球的平均视直径约为0.5°，因此这两颗指极星之间可以容纳11个满月。

这张星空图标注了北斗七星和小北斗（即大熊座和小熊座）的最亮的星星。

图片来源：SkySafari App

如果你下次看到了北斗七星，那就算算两颗指极星之间的距离，并判断它们之间能容纳多少个月球。或许看上去只能容下四五个，但为什么前文提到了11个呢？和 “月亮错觉”（指月亮在月出月落时分看起来更大）一样，这也是也是一种视错觉——两颗指极星之间确实能够“塞下”11个满月。

图解：2018年春节午夜在坦桑尼亚莫罗戈罗省达卡瓦镇拍摄位于房顶上的北斗七星

我们回到天文标尺上，在碗底的两颗星（天璇和天玑）相距7度，而在碗顶的两颗星（天枢和天权）相距10度。天枢和摇光（位于北斗七星斗柄末端的星）相距25度，而天枢距北极星28度。

我们可以使用这种星星标尺的一些例子包括估计一颗明亮的流星或火球划过天空时的路径长度，或确定一颗耀眼的彗星彗尾的长度。再举一个例子，假设我们读到某个晚上在月球以北7度的地方可以看到一颗行星。我们看一眼北斗七星就能立即“感觉”到这个距离。

你觉得近吗?

北斗七星照耀着加那利群岛(米格尔·克拉罗 摄)

测量更小的夜空时，可以查看北斗七星手柄上中间那颗星，也就是开阳。在它的左上角是一个较小的，较暗的恒星，那是开阳伴星。如果你的视力正常，你应该能够在没有任何光学辅助的情况下区分两颗星。这两颗恒星之间的距离是12角分，即0.2度，还不到月球表面直径的一半。

记住这一点，因为今年晚些时候——12月21日，木星和土星将会有一个非常接近的相遇。这是自1623年以来距离最近的一次，这两颗星之间的距离将为6角分，也就是开阳和开阳伴星间距的一半。在那天晚上，你将在高功率望远镜中同时观测到木星和它的4个伽利略卫星和土星以及它著名的光环。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3.网螺一线牵，Wallbay，Chloe_Sean，Zack，Joe Rao，平陆成江-space

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