摄影技术走进天文研究领域

文/ 闻新 张仲彬

如果说科学世界犹如一座沉睡地底的稀有珍矿，那么兴趣就是那张偶然寻得的藏宝地图，许多科学发现都源于兴趣驱动。类似地，人类天文探索活动，大多是由于个人兴趣所致，通过给星系和宇宙拍片，渐渐地派生出了今天的“天文摄影”领域。

世界第一位女天文学家（1847）

玛丽亚·米切尔是美国瓦萨学院第一位女天文学教授，利用业余时间研究天文学，1847年发现一颗新彗星，成为世界第一位发现新彗星的女科学家，受到美国人民的爱戴。丹麦国王曾授予她金质奖章。在她去世后，人们为了怀念她，将其塑像陈列在美国名人纪念馆。

▲ 世界第一位女天文学家

第一张太阳系之外的恒星照片（1850 年）

威廉·邦德在17 岁时幸运地观赏到了日全食，从此便爱上了天文学。他还在自己家中建立了一个屋顶可以开合的小型天文台。1839 年，哈佛大学提议将邦德的私人天文台并入大学，并将其命名为哈佛大学天文台，邦德担任首任台长。1850 年，邦德父子使用银版照相法拍摄了织女星的照片，这是人类拍摄的第一张太阳系以外的恒星照片。要获得恒星照片至少需要100 秒的曝光时间。

▲ 19 世纪的哈佛大学天文台

证明地球自转（1851 年）

法国物理学家莱昂·傅科最著名的发明是显示地球自转的傅科摆。1851 年，他在法国巴黎先贤祠悬挂一枚很长的重摆，以此来体现地球的自转。此举吸引了许多观众，这是大众首次观察地球的自转。除此之外他还曾经测量光速，发现了涡电流。虽然他没有真正发明陀螺仪，但是这个名称是他创造的。在月球上就有一座以他名字命名的撞击坑。

▲ 巴黎先贤祠悬挂的傅科摆

第一张彗星照片（1858 年）

多纳蒂彗星是一颗非常明亮的长周期彗星，它是意大利天文学家乔凡尼·多纳蒂1858 年6 月2 日于意大利佛罗伦萨所发现的彗星。当时，英国商业摄影师威廉·厄舍伍德使用普通相机拍摄了这颗彗星照片，成为人类拍摄彗星照片的第一人。

▲ 多纳蒂彗星的照片

用肉眼发现的大彗星（1861 年）

澳大利亚牧民、业余天文学家约翰·泰布特在27 岁生日前夕，在没有借助复杂的望远镜设备的情况下，于1861 年5 月13 日用肉眼发现了大彗星（C/1861 J1），并准确预测了彗星尾部将横穿地球的现象。当时彗星的亮度约为4 等，距离彗星通过近日点大约还有1 个月的时间。这颗彗星能够用肉眼观测的时间大约有3个月左右，预计这颗大彗星下一次回归将会在23 世纪。这一发现为约翰·泰布特于1864 年建造世界第一座气象观测台提供了灵感。

▲ 1861 年大彗星

人类看到的第一颗白矮星（1862 年）

天狼伴星(天狼β 星)是人类发现的第一颗白矮星。它体积很小，但密度特别大，比水大3 万倍。尺寸与地球相似，但其质量约为太阳的一半。1862 年，美国望远镜制造商阿尔文·克拉克和他的儿子阿尔文·格雷厄姆·克拉克成为了发现了这颗白矮星的人，但直到1915 年人们才确定它的“白矮星”身份。

天狼星位于大犬座，是一个由两颗恒星组成的双星系统，一颗是天狼星α，另外一颗则是天狼伴星，即天狼β 星。这两颗恒星距离地球约8.6 光年，环绕它们之间引力中心旋转一周的时间为50 年。由于天狼α 的亮度是天狼β星的1万倍之多，因此，人眼通常能看到的只是天狼星α。所以，天狼星α 的高亮度也影响了科学家们对天狼β星进行精确观测。

▲ 人类最先看到白矮星的是美国人克拉克(中)和他的儿子格雷厄姆

分析恒星光谱的第一人（1862 年）

英国业余天文学威廉·哈金斯爵士（William Huggins），是光谱学的先驱。他建造了一座私人天文台，并进行各种不同天体光谱的发射线和吸收线的观察。他是第一个对恒星进行光谱分析的人，确定恒星是由地球上所发现的相同元素组成，这种发现至今仍在用于测定恒星的组成和内部活动过程。他也是第一个能用光谱特征区分星云和星系之间差异的人，例如，猎户座大星云具有气体特征的发射谱线，仙女座星系的谱线特征如同恒星。

▲ 英国天文学家威廉·哈金斯爵士

发现狮子座爆发流星雨周期的第一人（1864 年）

▲ 美国天文学家休伯特·安森·牛顿

休 伯 特· 安森·牛顿是一位美国天文学家和数学家，因其对流星的研究而闻名。他出版了一本书，在书中记录了从902年至1833 年期间的13 次狮子座流星雨。他总结出狮子座爆发流星雨的周期为33.25 年，并预测1866 年会有一场盛大的狮子座流星雨爆发。