照相观测与视差测量
在贝塞尔成功测量了第一个公认的可靠视差之后,人们认识到绝大多数的恒星距离十分遥远,而当时的天体测量仪器无法准确测量出这些遥远天体小于1角秒的视差效应。除了选择近距离的目标外,天体测量学家只能尽力检查可能存在的观测误差。在20世纪初之前,目视观测法占主导地位,26寸行李箱和身高图,照相天体测量技术精度进步缓慢,截至1901年,雅各布斯·卡普坦(Jacobus Kapteyn)发表了一份仅有58个视差的清单。
照相天体测量技术的起步得益于1850年7月,哈佛天文学家J.A.惠普尔(J.A.Whipple)和威廉·克兰奇·邦德(William Cranch Bond)使用了最早期商业上用的摄影方法——银版照相法(利用水银蒸汽对曝光的银盐涂面进行显影的方法),拍摄了织女星的第一张摄影图像。此后不久,查尔斯·普里查德(Charles Pritchard)在1886年于伦敦第一次将照相观测法用于视差测量。而弗兰克·施莱辛格(Frank Schlesinger)适时开启了照相视差测定的新时代。
弗兰克·施莱辛格(Frank Schlesinger)。来源/wiki
照相天体测量技术的起步得益于银版照相法的应用。1903年,施莱辛格在叶凯士天文台(下图)使用折射镜开始了照相视差测量工作。来源/wiki
1910年至1933年担任英国皇家天文学家的弗兰克·沃森·戴森爵士,于1925年在格林尼治发表了利用好角皇家天文台观测到的南半球恒星视差结果。
耶鲁大学的路易斯·弗里兰·詹金斯(LouiseFreeland Jenkins)于1952年推出了新版的施莱辛格恒星三角视差总星表,将施莱辛格时代测定的恒星视差数据增加至近6000颗,在1963年又一次性将恒星视差数目增加至6500颗。1995年出现了进一步的更新,耶鲁大学天文学家威廉·范·阿尔特纳( William van Altena)发布了包含8000多颗恒星的耶鲁三角视差星表。这是欧空局发布依巴谷(Hipparcos)空间天体测量星表之前最后一个地面恒星视差星表。随着对观测精度的需求提升,人们逐渐认识到地面观测受到闪烁的大气等各种限制,迫切需要一种新的距离测量方法和设备。
从1945年至1999年间,美国和英国同时发起了利用南北半球的施密特望远镜和多色照相底片开展全天球照相巡天的工作,此工作持续了近半个世纪,实现了人类首次暗至20等的全天多色照相测量,这些照相底片后期均被高精度的底片扫描仪进行了数字化(Digitized Sky Surveys,DSS),数字化后的图像在编制导星星表GSC(Guide Star Catalog)和美国海军天文台星表USNO(US Naval Observatory)方面起到了不可或缺的作用。2009年-2015年,上海天文台的天体测量团队基于DSS和GSC数据编制了我国第一部银盘外绝对自行星表(ABSOLUTE PROPER MOTIONS OUTSIDE THE PLANE,APOP),在国际上得到了认可和科学应用。
依巴谷。
太阳系的天体测量
过去的几个世纪里,在天体测量学家开展恒星位置观测的同时,太阳系内的天体不可避免地出现在天文学家的望远镜视野中。在牛顿公布其力学理论后,行星的运动成为了一个神奇的实验室,可用来观察引力的影响,海王星也因此而被发现。
26寸=1/30×26=1/2米=86.
19世纪中叶,法国数学家勒威耶通过长期观测天王星的轨道,预测在太阳系远端存在一颗未被发现的行星,即后来发现的海王星。来源/wiki
1919年5月29日的日全食期间,来自剑桥的艾丁顿和埃德蒙顿前往几内亚湾,而来自格林尼治皇家天文台的克罗姆林(Andrew Crommelin)和查尔斯·戴维森(Charles Davidson)在巴西小镇索布拉尔(Sobral)附近建立了基地,他们均观测到了星光因太阳巨大质量的存在而发生的微小偏转,使得人类首次观察到了这种空间的弯曲,并初步验证了广义相对论的正确性。
齐朝祥,中国科学院上海天文台研究员,研究方向是天体测量学及其应用。
廖石龙,中国科学院上海天文台副研究员,研究方向是空间天体测量学。
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1寸=3.3333333厘米(cm),26寸=86.6666667厘米(cm)1英寸(in)=2.54厘米(cm),26英寸(in)=66.04厘米(cm)寸,cun,法度也。指事。小篆字形,从又,从一。“又”象手形,“一”指下手腕一寸之处。“寸”是汉字部首。