今晚星空

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今晚是个"干净"的夜。日落 18:40,一弯农历初四的蛾眉月 19:58 就落到地平线以下,到 20:10 天文暮光结束的时候,天上既没有月亮,也没有残余的天光。往后的两个多小时,是本月里难得的一段整片夜空都交给星星的时间。

而在你头顶正上方,夏季大三角的三颗亮星正摆成了整年最好的姿势——一条银河从东北淌到西南,横着穿过天顶。

第 一 节今晚速览:一场 0.4 度的告别,和一条横贯天顶的河

月相:农历八月初四,蛾眉月,亮面比例约 12%(19:00 约 12.2%,21:00 约 12.8%)。月出 09:21,月落 19:58,距地约 39.5 万公里。本轮新月发生在 9 月 11 日 11:27(北京时),所以今晚月龄约 3.4 天——细得像一撇指甲印。想看月亮的朋友请注意:等天真的黑下来,它已经在地平线以下了。

今晚的头号天象是金星合月。 9 月 14 日傍晚,金星走到蛾眉月身边,两者角距从日落时的约 0.9°一路收缩到落山前的约 0.4°——不到一个满月的宽度(满月视直径约 0.5°)。金星在月亮上方一点,亮度 −4.5 等,月亮约 12% 照度,两颗"月牙"叠在同一个狭小视野里。

不过要跟各位说明白:这一场我们昨天已经细讲过。 今晚它更近,所以这里只补三条硬信息——

  • 平遥的位置不算好也不算差。日落 18:40,日落后半小时(约 19:10)金星高度只有约 8.6°;19:30 约 5.1°。想看到它,西南方向必须极其开阔,不能有楼、树、山。
  • 两者几乎同高同落:月亮 19:58 落下,金星 20:01 落下,前后差 3 分钟。也就是说,你有大约 40 分钟窗口,而且全程都在暮光里。
  • 9 月 19 日金星将迎来作为"长庚星"的年度最亮,约 −4.8 等;巧的是,同一天还会出现本年度最小的上弦月。那一晚才是金星真正的舞台。

暮光时刻表(平遥本地):日落 18:40 → 民用暮光终 19:08 → 航海暮光终 19:38 → 天文暮光终 20:10。

也就是说,20:10 之后天空全黑,而月亮已经落了 12 分钟。这一段暗夜有多难得,对比一下就知道:9 月 26 日海王星冲日,偏偏撞上中秋满月,"即便借助望远镜也很难找到"(中国天文学会会员杨婧语)。今晚相反——没有月亮的干扰。

行星

| 行星 | 亮度 | 今晚位置与时段 ||---|---|---|| 水星 | −0.4 等 | 昏星,19:18 落。距太阳只有约 15°,埋在暮光里,几乎看不见 || 金星 | −4.5 等 | 昏星,20:01 落,西南低空,见上文 || 土星 | 0.4 等 | 19:39 升,整夜可见。20:00 高约 4°(东);21:00 高约 16°(东偏南);23:00 高约 38°(东南);次日 1:00 高约 54°(南偏东) || 海王星 | 7.8 等 | 19:10 升,21:00 高约 21°(东偏南)。9 月 26 日冲日,但那晚满月,建议另择日子 || 天王星 | 5.7 等 | 22:02 升,23:00 只高约 10°,后半夜才好 || 木星 | −1.7 等 | 次日 03:22 升,日出前东方低空 || 火星 | 1.2 等 | 次日 01:17 升,比木星早约两小时,凌晨东方 |

今晚真正的主角是土星。 它 0.4 等,肉眼轻松可见;距地约 12.7 亿公里(8.5 天文单位,约);本体视直径约 20 角秒,含环跨度约 44 角秒(约)——正走向约 10 月初的冲日。它现在在双鱼座一带逆行。

流星雨:实话实说,9 月中旬没有强流星雨。 九月初的九月英仙座流星雨极大在 9 月 9—10 日,已经过去,ZHR 只有个位数;下一个值得等的是 10 月的天龙座流星雨和猎户座流星雨。9 月下旬起还有"六分仪座白昼流星雨",极大期发生在白天,肉眼看不见,只能靠无线电方法观测。所以今晚别把时间押在流星上,押星空。

星空:夏季大三角三颗星今晚全部在高位,而且织女星和天津四会先后逼近天顶。

  • 织女星(天琴座 α,0.03 等,距地约 25 光年):20:00 高度约 85°,几乎正中天顶。
  • 天津四(天鹅座 α,1.25 等,距地约 2600 光年):21:30 高度约 82°,同样近天顶。
  • 牛郎星(天鹰座 α,0.77 等,距地约 16.7 光年):21:30 高度约 60°,南偏西。

天鹅座"十字"(北十字)20:00 前后几乎垂直悬在头顶。银河正沿"织女—天津四—牛郎"这条线横贯天顶。

秋季星空从东方登场:飞马座四边形(室宿一 21:30 高约 50°、壁宿二约 45°),仙后座 W 形在东北(王良一约 49°、王良四约 45°),仙女座大星系 M31 已爬到约 42°。

西南低空则是夏季星空正在退场:天蝎座心宿二只剩约 5°,人马座"茶壶"约 13°—23°——那里是银河最亮也最"厚"的一段。正南方,北落师门(南鱼座 α)约 15° 孤独地亮着,阿拉伯人叫它"鱼嘴",西方人称它"秋天的孤星"。

第 二 节怎么找:先钉住北极星,再顺着一根藤摸瓜

不借助任何设备,今晚只需要记住一条动作顺序:先定北,再看顶,最后顺着河走。

第一步,找北。

今晚北斗七星偏西北、压得很低:天枢 21:30 只有约 14°,开阳和摇光约 21°。用斗口那两颗星(天枢、天璇)连成一条线,朝斗口相反方向延长约 5 倍距离,就是北极星。

这里有个专属于平遥的小便利:北极星的地平高度,等于你所在的地理纬度。 平遥约北纬 37.2°,所以北极星就在正北偏上约 37° 的地方,不高不低。反过来用也成立——抬手指着北极星,手臂到地平线的角度大致就是 37°。你可以拿它校准自己对"高度角"的感觉,后面找任何东西都用得上。

如果北斗太低不好认(秋冬季节常有这个问题),换仙后座:它今晚在东北,五颗星排成一个歪歪扭扭的"W",21:30 时王良一和王良四都在 45°—49° 之间,比北斗显眼得多。仙后座"W"开口那一侧,同样指向北极星。

第二步,抬头看天顶。

先把脖子交给织女星。它是今晚整个天空最亮的恒星,0.03 等,是夏季大三角里唯一能在城里路灯下依旧亮得扎眼的一颗。20:00 前后它几乎在你的正上方——找不到它,说明你头顶有遮挡,换个位置。

第三步,找天津四,顺带认识天鹅座。

从织女星往东北方向(东偏北)走一段等距,会碰到一颗 1.25 等的亮星,那就是天津四。它落在天鹅座里:天鹅座五颗主要亮星排成一个"十字",也叫"北十字",天津四是十字的顶端,底端那颗(辇道增七)稍微偏一点。今晚 21:30,这个十字几乎平铺在你天顶偏北的地方。

第四步,找牛郎星。

从天津四往南偏西,大约同样距离,是 0.77 等的牛郎星。牛郎星有个好认的特征:它两侧各有一颗暗一些的小星,三颗排成一条直线,民间叫"扁担星"——中间那条担子就是牛郎。

第五步,把三颗连起来。

织女—天津四—牛郎,围成一个巨大的直角三角形,斜边正好是"织女到牛郎"。这个三角形占了差不多四分之一片天空,不用任何工具就能认。

第六步,顺着"河"往下走。

银河从东北方的仙后座、英仙座方向进入天空,穿过天鹅座,然后大致沿着天鹅座十字的长轴往西南淌下去,经过天鹰座、天箭座、狐狸座,一直落到西南低空的人马座与天蝎座之间。

今晚 20:10 到 22:00 之间,是这条"河"下游最好的时段——最亮的那一段还挂在西南方 10°—20° 的高度上:

| 时刻 | 银河系中心方向(人马座 A*)高度 ||---|---|| 20:10 | 约 21°(南偏西) || 21:00 | 约 17°(南偏西) || 21:30 | 约 13°(西南) || 22:00 | 约 10°(西南) || 22:30 | 约 5°(西南) || 23:00 | 约 1° |

它在快速下沉。想看清银河最浓的那一截,21:00 之前必须站好位置。

第七步,看"断裂"。

顺着银河走,你会发现它并不是一条均匀的光带——天鹅座东侧的银河明显"断开"出一片暗区。那不是没有星星,是星星被挡在后面了。这一段暗带叫"大裂缝"(Great Rift),是今晚肉眼可见的最有信息量的细节,第三节会讲它是什么。

第八步(可选),往东找秋季星空的门。

飞马座四边形是四颗星围成的一个大方块,21:30 时高约 45°—50°,在东南偏东方向。它是秋季星空的门框:从这个方块的左上角(壁宿二)往东北偏北连跳两"跳",就能到仙女座,仙女座大星系 M31 就在那一带。这一步今晚就能做完,说明你已经从夏季星空走到秋季星空了。

第 三 节小知识:一个在自家阁楼上数星星的人

1781 年 3 月 13 日晚上,英国巴斯(Bath)的一位教堂管风琴师在自家后院做例行的"巡视"。他叫威廉·赫歇尔(William Herschel),手里有一架自己磨镜片的 6.2 英寸反射望远镜——那个年代,能在业余条件下把镜面磨到这个口径的人屈指可数。

那晚他在双子座附近看到一颗"星"不对劲:在放大倍率下,它不是一个点,是一个小小的圆面。他以为是彗星,写信报告给皇家学会。几个月后,同行们把轨道算了出来——那是一颗行星。太阳系的第七颗行星,天王星,就这样被一个业余爱好者发现了。

这件事的后果是:英王乔治三世给了他年俸 200 英镑,把他请到温莎附近住下,让他从此可以全职做一件事——造更大的镜子,看更深的天。赫歇尔的"业余"身份就此结束,天文学史上"业余者时代"也差不多在他这一代画上句号。

然后他做了一件很"笨"的事。

从 1784 年开始,赫歇尔用一个方法巡视天空:把望远镜指向某一个方向,数出视场里所有能看到的星,按亮度分档记下来。一个方向数完,换下一个方向,换个高度,换个方位角,再数一次。几年下来,他一共做了 683 次这样的"星数统计"(star gauges)。

1785 年,他把这些数字整理成一篇论文,题目叫《论天体的构造》(On the Construction of the Heavens)。结论是这样的:如果银河是一个大致均匀的球形星团,那么我们朝任何方向看,视场里的星数应该差不多。可实测差得太远了——朝银河带方向看,一个视场里能数出几十颗,甚至上百颗;朝垂直于银河带的方向看,只有稀稀拉拉几颗。

星星分布这样不均匀,只有一种解释:我们身处一个扁平的恒星盘里,正沿着盘面朝远处眺望。赫歇尔把它比作一个磨盘(grindstone)——盘面方向星星挤成一条带,垂直于盘面的方向自然就稀。

他对尺度的估计在今天看是错的(他以为太阳在盘中心附近,后来被证明不是),但"银河系是一个扁平的盘"这个结论,是人类第一次用一个可以被别人重复检验的观测方法得出来的。而它背后的逻辑,朴素到令人发指:数数,然后比较。

今晚你抬头就能复现这个实验。

天鹅座一带、天津四附近,随便指着天上一小块地方,密密麻麻全是星;同样大小的视野,往东偏北挪开一点,离开银河带——比方说飞马座四边形内部那片"空白"——星立刻稀疏下去。那一片空白不是真的空,是那个方向我们很快就看穿了银河的薄边,看到了外面的虚空。今晚织女星和天津四都在天顶附近,你等于正站在赫歇尔当年的位置上,只是不用磨镜片。

再说第七步里那道"裂缝"。

赫歇尔那代人就注意到了银河里的暗带,管它叫"煤袋""暗隙",但没人知道那是什么——因为在那之前,天文学界普遍认为那些地方就是没有星星。直到 20 世纪,美国天文学家爱德华·巴纳德(E. E. Barnard)用长时间曝光的照片把这件事钉死:1919 年,他发表《论天空的暗斑,附 182 个暗天体表》,确认那些暗带是极度致密的冷尘埃云,挡在恒星前面。星星还在,只是被遮住了。

今晚你在天鹅座东侧看到的那道暗带,就是当年那 182 个天体里最显眼的一批。你不用去数,看那道"银河断了一截"就够了。

而人马座方向为什么最亮? 因为那是银河系中心的方向。太阳系在银盘里离银心约 2.6 万光年,所以朝人马座看,视线要穿过整个盘的内侧——星星、气体、尘埃全都堆在这一条线上,自然最亮、最"厚"。今晚 21:30,银心方向只在西南方约 13° 的高度上,正快速下沉。你看到的那片最浓的银河,其实是在看自己的家。

最后补一句中国人的记录。

这条河在中国古代叫"汉",也叫"天河""云汉"。《诗经·小雅·大东》里有这么几句:

维天有汉,监亦有光。跂彼织女,终日七襄。虽则七襄,不成报章。睆彼牵牛,不以服箱。

"维天有汉"——天上有一条汉水,看得见却没有水光。接下来的"织女""牵牛",就是织女星和牛郎星。这是汉语文献里最早的一批星名记录之一,距今约两千七八百年。而今晚,这两颗星都还在天上,一颗几乎在天顶偏西,一颗在头顶偏南,中间隔着那条你刚刚认识的河。

第 四 节给平遥的几条本地提示

光污染:主要敌人是低空,不是头顶。

平遥古城本身并不"白亮"——城内街巷用的是暖色灯笼和低功率路灯,对天顶的影响有限。问题出在两个地方:

一是古城的景区亮化(城墙、南大街、迎薰门一带),灯光从城墙上向外打,对 10° 以下的低空影响最直接。而今晚你最想看的那截银河(银心方向)恰好只有 10°—23° 高——站得离城墙太近,等于自废武功。

二是城区与交通干道连片的灯光,会在某一个方向的地平线上堆出一层明显的亮雾。

所以最实用的做法是:出门前先站在院子里转一圈,看看城区灯光在你的哪一侧,然后往反方向走。平遥周边地势平坦开阔,往城外走 3—5 公里就能碰到大片农田、打谷场或土坡,那些地方视野天生就好——关键是选一处能把身后的路灯、车灯挡掉的点。

观测方向的优先级,今晚排一下:

  1. 西南低空(银心、天蝎、人马)——最急,21:00 前必须站好;
  2. 天顶(银河中段、夏季大三角)——整晚都好;
  3. 东南到东(土星、仙女座大星系)——越晚越好。

顺带一句经验:西边汾河一带低空水汽偏多,后半夜容易起薄雾;真要看到下半夜的土星,位置尽量选离河滩远一点的高处。

时间:黄金窗口 20:10—22:30。

  • 20:10,天文暮光结束,天空全黑,月亮已落 12 分钟。这是今晚天空最暗的时刻。
  • 22:30 之后,银心降到 5° 以下,银河最浓的那一段基本看不成了。
  • 只想看银河过顶和夏季大三角的话,23:30 之前都还很好
  • 想看土星,它 23:00 高约 38°、次日 1:00 高约 54°,那时更清楚,但天也更冷。

给眼睛 20 分钟暗适应。这 20 分钟不要刷手机——手机屏幕的白光会把暗适应打回零点,重新开始计时。要看星图,开红光模式或加红色滤片。

穿什么:一定带外套。

晋中盆地是典型的大陆性气候,白天热、夜里凉,9 月中旬早晚温差经常在 10℃ 以上。平遥 9 月中旬的夜间气温,常年参考值大约 13℃—16℃(9 月日均最低气温的历史统计约 13℃;今年 9 月上旬实测最低也多在 12℃—15℃ 之间)。城外、开阔农田、近水的地方,体感还要再低 2℃—3℃。

具体的建议:

  • 上身:长袖 + 抓绒或薄羽绒,外面一件防风外套。风一起,只穿卫衣会后悔。
  • 下身:长裤,别穿短裤。
  • 带一顶帽子。头部散热快,这是最简单的保暖投资。
  • 带坐垫或折叠椅。站着看一个小时,最后难受的往往不是冷,是腿。
  • 一壶热水。夜里喝一口热的,比多穿一件衣服管用。

两条纪律:

  • 自驾到城外,车灯是最大的破坏源。找好位置再关灯,别在别人的观测点附近开远光。
  • 手机能带就带,但别把亮度拉到最高——你会毁掉自己,也会毁掉旁边所有人的暗适应。

第 五 节双筒望远镜拿起来,先看这五样

先说一个反直觉的结论:今晚不要先看月亮。月亮 19:58 就落了,等天黑透它已经不在天上;而 19:00 左右它挂在西南方约 10° 的高度,被暮光和低空雾气糊成一团。今晚双筒的第一梯队是下面五样。

第一样:辇道增七(天鹅座 β)——全天空最漂亮的双星之一。

21:30 它在西南偏西方向、高约 74°。这一对是"金色 + 蓝色":主星约 3.1 等,金黄色;伴星约 5.1 等,蓝色;两者角距约 34 角秒。8×42 的双筒稍微架稳就能分开,10×50 会更干净利落——尤其那个蓝,在双筒里是会让人愣一下的颜色。

找不到它?先找天鹅座十字的长轴,沿着"天津四—辇道增七"这条线走到底,端头那颗就是。它是"北十字"的底端,跟天津四正对着。

第二样:M27 哑铃星云(天箭座)——双筒里最容易认的行星状星云。

21:30 高约 74°,南偏西。整体亮度约 7.4 等,在双筒里是一个明显的灰白色小椭圆,比周围的星点"发雾"。它是行星状星云,距离约 1200—1400 光年(约),中心是一颗表面温度十几万开尔文的白矮星——那本来是一颗类似太阳的恒星,一万多年前把外层抛了出来,剩下一个炽热的核。所以你看的其实是"太阳的结局"的一个预演。双筒能看出它不是一个点,要看清"哑铃"的形状得靠更大的镜子。

第三样:英仙座双星团 NGC 869 / NGC 884——双筒能看的最震撼的天体之一。

23:00 高约 44°,东北方向。两个各含数百颗恒星的疏散星团紧挨在一起,落在同一个视场里,像两把撒开的星砂。它们距离我们约 7500 光年(约),年龄都在千万年量级——在恒星里算非常年轻的一批。找法:从仙后座 W 的右半边出发,朝英仙座方向斜着找过去。天气好的话,肉眼就能看到那里是一团模糊的白斑。

第四样:仙女座大星系 M31——第一次把视线丢到银河系外面。

21:30 高约 42°,东北偏东;23:00 升到约 59°。距离约 254 万光年、直径约 22 万光年(约),是本星系群最大的成员。

双筒里看到的是一团带明显"核心"的椭圆雾斑。真正的挑战是它旁边那两颗小伴星系 M32 和 M110——暗天空下,双筒有机会看到其中一颗。找法:从飞马座四边形的左上角(壁宿二)出发,向东北连走两"跳"到仙女座 β、μ 两颗星,M31 就在它们的西北侧上方。

第五样:土星——今晚唯一能看出"形状"的行星。

21:00 之后,东方偏南。0.4 等,19:39 升起,整夜可见。

用 8 倍以上的双筒,你会看到一个明显的"扁长"形状——不是圆的。土星本体视直径只有约 20 角秒,但环的跨度约 44 角秒(约),所以双筒里那个橄榄球的轮廓,就是环。它距地约 12.7 亿公里(8.5 天文单位,约),正走向约 10 月初的冲日;未来半个月,它还会再大一点、再亮一点。

顺手可以挑战的两样(都需要星图,也需要更暗的天空):

  • 海王星,7.8 等,就在土星附近的双鱼—宝瓶一带,21:00 高约 21°。它和土星同框,是很好的"星等对照训练":一个 0.4 等,一个 7.8 等,亮度差着一万五千倍。用同一架双筒,先看土星,再照着星图挪过去找那颗"什么都不像"的暗星,你会瞬间理解"星等"到底是个什么概念。
  • M15(飞马座球状星团),21:30 高约 62°,南偏东,亮度约 6.2 等。双筒里是一个"不是星点的毛球",那是银河系自己的球状星团,距地约 3.3 万光年。

今晚这场星空其实是分层次的。西南低空那截最浓的银河,是往银河系中心看,约 2.6 万光年;头顶天鹅座那一段,是沿着银盘横着看,天津四在约 2600 光年外;而东方那颗慢慢爬升的雾斑 M31,是约 254 万光年。一架双筒望远镜,从辇道增七走到 M31,你其实是在练习一件很难的事——把"远"这个字,从抽象变成能看见的层次。

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  1. 第 1 节
  2. 今晚速览:一场 0.4 度的告别,和一条横贯天顶的河
  3. 怎么找:先钉住北极星,再顺着一根藤摸瓜
  4. 小知识:一个在自家阁楼上数星星的人
  5. 给平遥的几条本地提示
  6. 双筒望远镜拿起来,先看这五样