都市看星空——城市中的深空观测与摄影(一)

[ 录入者:汤海明 | 时间:2010-03-01 09:37:26 | 作者:韦大宝 | 来源:天之文科普论坛 | 浏览:23417次 ]
序:这篇文章原本发表在《天文爱好者2009年第12期。都市观星 这个念头始于2009年初,当时在广州市区成功观测了鹿林彗星 后,觉得在市区观测还有一些作为。另外,台湾资深天文爱好者林启生先生曾经光临过寒舍,对我在广州市区的 观测点很有信心,认为只要辅以适当的 器材和后期处理,应该可以观测到相当多的 深空天体。经过近一年的 尝试,的 确观测到了不少目标。获得了一些经验也得到了不少教训。写这些东西无非是想把自己在都市观测的 经验介绍给大家,其中有些东西可能会显得比较初级。
 
图一、这幅动画即是2009年初在广州市区拍摄的 鹿林彗星

   本文旨在向大家介绍一些城市中观测深空天体的 经验与笔者城市观星 的 体会。文中使用的 深空天体照片都是笔者在广州市区拍摄,而且未使用任何滤镜。
   城市的 夜晚总是灯火灿烂,色彩斑斓的 霓虹灯和各种装饰灯光把城市的 夜空照亮得犹如白昼。可是这一切对于身居都市中的 天文爱好者来说却是极为不利的 。再加上汽车尾气等产生的 污染,大多数时候,城市都会被灰蒙蒙的 烟雾所笼罩。很无奈的 是,现今众多的 天文爱好者就生活在这样的 环境中(笔者也是其一,居住在广州市荔湾区)。只有等到晴朗的 周末,或许有机会去到远离都市的 郊外观星 ,还得选择没有月光的 夜晚。这样的 机会一年也未必有几次。
如果能够在城市中就近观测,时间就好把握多了,能够有更多天文观测的 机会。那么在光害如此严重的 都市中,如何进行深空观测呢?
内测点a.jpg 
图二、我在广州市区楼顶的 观测环境,天空被城市的 灯光映成了橘红色
   首先,要选择合适的 观测时机。
   晴朗的 夜晚是必须的 ,但仅仅是晴朗还不够,还需要有良好的 低空大气透明度。长期居住在都市中的 爱好者都会有这样的 经验——即便是晴天,天空依然是灰蒙蒙的 一片,完全看不到蓝天的 颜色。这些就是灰霾,它们是低空大气中大量的 悬浮颗粒物,经常是由于大量聚集的 汽车尾气造成的 。灰霾对于城市中的 天文观测是致命的 ,它一方面降低了大气的 透明度,产生严重的 消光作用;另一方面这些大气中的 悬浮颗粒会对地面灯光形成漫反射,使得夜晚的 天空变得更加明亮。一般来说,在空气流动性比较差的 季节里,城市中的 灰霾都会比较严重。因此我们需要选择空气流动比较好的 季节来进行天文观测。例如在冬季,强冷空气过境会把城市中的 灰霾与雾气一扫而光;夏季的 南方沿海,台风过境后同样会出现通透的 天空。这些都是非常好的 观测时机。就笔者所在广州市区,没有月光、晴朗通透的 夜晚,天顶目视极限星 等最高可以达到4等左右。
    有了合适的 天气条件,还要选择适合观星 的 时间。在城市中并非整个夜晚都适合天文观测,一般来说前半夜各种各样的 城市景观灯都会打开,这个时候天空背景最亮,因为大多景观灯是射向天空的 。这些灯光到深夜的 时候就会关闭,只有市区路灯会继续点亮到晨光初现。路灯是向下照射的 ,对天文观测的 影响远远小于景观灯,只要观测点不设在路灯底下。
    综上所述,都市中适宜天文观测的 时机应该是在晴朗的 、大气通透的 后半夜。因此在选择观测目标的 时候要注意提前半季(春末观测夏季星 空、秋末观测冬季星 空)。
    其次,要选择合适的 观测点。
    很多爱好者都有过路边天文的 经验——在城市的 路灯下,能够看到的 天体寥寥无几,月球与明亮大行星 是路边天文永远的 主题。所以,我们要在城市中观测到那些暗淡的 深空天体,一定不能把观测点设在路灯下。如果能离开数百米,路灯对观测的 影响就会大大减小。不过在建筑物与道路密集的 城市中,这一点也很难做到。还有一个很好的 选择,那就是高层建筑的 楼顶天面。这些高层建筑的 楼顶一般都远远高过路灯,由于路灯都是向下照射,只要在上面,路灯的 影响就会非常有限了。笔者的 观测点就设在一栋十二层楼的 楼顶上,虽然最近的 路灯只有二十多米,但由于远在路灯之上,这些近处的 路灯对观测的 影响就非常小。
    再次,选择合适的 观测目标。
    深空天体有很多类型,并非所有类型的 深空天体都适合在城市中观测。比较适合在城市中观测的 深空天体有这么几类:
   1、疏散星 团,应该说这一类型的 深空天体是最适合在城市中观测的 ,即便是一些亮度不太高的 疏散星 团(例如M36、M37、M38等等),使用双筒望远镜也可以在城市中轻易的 观测到。利用照相观测,则会得到更好的 效果。
ngc869bdx.jpg 
图三、著名的 英仙座双星 团,在城市中使用双筒望远镜非常容易观测这个天体。
cr316wb.jpg 
图四、Cr316一个位于天蝎座的 疏散星 团,即便在有月光的 夜晚,也非常容易观测到
  2、球状星 团,这类天体中除了个别几个明亮的 目标外(例如M13、M22、NGC5139等等),观测难度要大于疏散星 团,因为大多数的 球状星 团视面积都比较小。即便如此,使用双筒望远镜或者小型的 天文望远镜,还是能够在城市中观测到众多的 球状星 团。它们在望远镜中看起来就是一个暗淡的 亮斑。
m13ax.jpg
图五、武仙座球状星 团M13,北天最明亮的 球状星 团之一,在城市中非常容易观测到
M3ax.jpg
图六球状星 团M3视面积相对较小的 一个球状星 团,在望远镜中看起来只是一个模糊的 小亮斑
3、行星 状星 云,这一类型的 星 云相对来说是比较适合在城市中观测的 ,因为它们大多具有比较高的 表面亮度。但是由于行星 状星 云的 视面积都比较小,因此观测它们需要口径较大、焦距较长的 望远镜。例如M1、M27、M57等等,笔者在市区都成功的 观测到过(其中M1和M27是利用照相观测、M57目视和照相都可以观测到)。
M27.jpg 
图七位于狐狸座的 行星 状星 云M27,在市区目视观测有一定难度,照相观测是个非常好方法这幅照片使用10英寸施密特-牛顿反射望远镜在笔者位于广州市区的 楼顶拍摄的
M57.jpg
图八、行星 状星 云M57,位于天琴座。笔者在市区使用10英寸施密特—牛顿反射望远镜目视可以观测到不过不会有照片上那么丰富的 色彩,看起来只是一个灰暗的 烟圈。

Tags:都市 观测 摄影

责任编辑:汤海明

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