攝影技術走進天文研究領域

文/ 聞新 張仲彬

如果說科學世界猶如一座沉睡地底的稀有珍礦，那么興趣就是那張偶然尋得的藏寶地圖，許多科學發現都源于興趣驅動。類似地，人類天文探索活動，大多是由于個人興趣所致，通過給星系和宇宙拍片，漸漸地派生出了今天的“天文攝影”領域。

世界第一位女天文學家（1847）

瑪麗亞·米切爾是美國瓦薩學院第一位女天文學教授，利用業余時間研究天文學，1847年發現一顆新彗星，成為世界第一位發現新彗星的女科學家，受到美國人民的愛戴。丹麥國王曾授予她金質獎章。在她去世后，人們為了懷念她，將其塑像陳列在美國名人紀念館。

▲ 世界第一位女天文學家

第一張太陽系之外的恒星照片（1850 年）

威廉·邦德在17 歲時幸運地觀賞到了日全食，從此便愛上了天文學。他還在自己家中建立了一個屋頂可以開合的小型天文臺。1839 年，哈佛大學提議將邦德的私人天文臺并入大學，并將其命名為哈佛大學天文臺，邦德擔任首任臺長。1850 年，邦德父子使用銀版照相法拍攝了織女星的照片，這是人類拍攝的第一張太陽系以外的恒星照片。要獲得恒星照片至少需要100 秒的曝光時間。

▲ 19 世紀的哈佛大學天文臺

證明地球自轉（1851 年）

法國物理學家萊昂·傅科最著名的發明是顯示地球自轉的傅科擺。1851 年，他在法國巴黎先賢祠懸掛一枚很長的重擺，以此來體現地球的自轉。此舉吸引了許多觀眾，這是大眾首次觀察地球的自轉。除此之外他還曾經測量光速，發現了渦電流。雖然他沒有真正發明陀螺儀，但是這個名稱是他創造的。在月球上就有一座以他名字命名的撞擊坑。

▲ 巴黎先賢祠懸掛的傅科擺

第一張彗星照片（1858 年）

多納蒂彗星是一顆非常明亮的長周期彗星，它是意大利天文學家喬凡尼·多納蒂1858 年6 月2 日于意大利佛羅倫薩所發現的彗星。當時，英國商業攝影師威廉·厄舍伍德使用普通相機拍攝了這顆彗星照片，成為人類拍攝彗星照片的第一人。

▲ 多納蒂彗星的照片

用肉眼發現的大彗星（1861 年）

澳大利亞牧民、業余天文學家約翰·泰布特在27 歲生日前夕，在沒有借助復雜的望遠鏡設備的情況下，于1861 年5 月13 日用肉眼發現了大彗星（C/1861 J1），并準確預測了彗星尾部將橫穿地球的現象。當時彗星的亮度約為4 等，距離彗星通過近日點大約還有1 個月的時間。這顆彗星能夠用肉眼觀測的時間大約有3個月左右，預計這顆大彗星下一次回歸將會在23 世紀。這一發現為約翰·泰布特于1864 年建造世界第一座氣象觀測臺提供了靈感。

▲ 1861 年大彗星

人類看到的第一顆白矮星（1862 年）

天狼伴星(天狼β 星)是人類發現的第一顆白矮星。它體積很小，但密度特別大，比水大3 萬倍。尺寸與地球相似，但其質量約為太陽的一半。1862 年，美國望遠鏡制造商阿爾文·克拉克和他的兒子阿爾文·格雷厄姆·克拉克成為了發現了這顆白矮星的人，但直到1915 年人們才確定它的“白矮星”身份。

天狼星位于大犬座，是一個由兩顆恒星組成的雙星系統，一顆是天狼星α，另外一顆則是天狼伴星，即天狼β 星。這兩顆恒星距離地球約8.6 光年，環繞它們之間引力中心旋轉一周的時間為50 年。由于天狼α 的亮度是天狼β星的1萬倍之多，因此，人眼通常能看到的只是天狼星α。所以，天狼星α 的高亮度也影響了科學家們對天狼β星進行精確觀測。

▲ 人類最先看到白矮星的是美國人克拉克(中)和他的兒子格雷厄姆

分析恒星光譜的第一人（1862 年）

英國業余天文學威廉·哈金斯爵士（William Huggins），是光譜學的先驅。他建造了一座私人天文臺，并進行各種不同天體光譜的發射線和吸收線的觀察。他是第一個對恒星進行光譜分析的人，確定恒星是由地球上所發現的相同元素組成，這種發現至今仍在用于測定恒星的組成和內部活動過程。他也是第一個能用光譜特征區分星云和星系之間差異的人，例如，獵戶座大星云具有氣體特征的發射譜線，仙女座星系的譜線特征如同恒星。

▲ 英國天文學家威廉·哈金斯爵士

發現獅子座爆發流星雨周期的第一人（1864 年）

▲ 美國天文學家休伯特·安森·牛頓

休 伯 特· 安森·牛頓是一位美國天文學家和數學家，因其對流星的研究而聞名。他出版了一本書，在書中記錄了從902年至1833 年期間的13 次獅子座流星雨。他總結出獅子座爆發流星雨的周期為33.25 年，并預測1866 年會有一場盛大的獅子座流星雨爆發。