似乎很明显,你在白天看不到任何星星。
但是,如果你对我说那样的话,我会温柔地牵起你的手,带你到外面,并且——作为一个死不悔改的自作聪明的人——默默地指向太阳。
抛开玩笑,我们最近的恒星是我们白天看不到其他恒星的原因——好吧,部分原因是这样,另一部分原因是我们的大气层。 空气中的分子就像弹球保险杠一样,散射 太阳光子 向各个方向传播。 因为你被这些分子包围,所以你看到来自天空各个方向的阳光照射到你身上。 地球的空气优先散射蓝色光子,所以天空看起来是蓝色的。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。 通过购买订阅,您正在帮助确保有关塑造我们今天世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
而且它也很亮。 星星非常微弱,所以所有散射的光线都使它们黯然失色。 对比度太大了; 这就像在重金属音乐会上试图听到耳语。
但从科学上讲,能够在太阳升起时观察星星将对天文学家大有裨益。 一些恒星在开始死亡时会发生快速变化。 例如,在 2019 年和 2020 年,红色超巨星 参宿四喷射出大量的尘埃,使其可见度下降了一半以上,并让天文学家争先恐后地了解 事件背后的物理过程。 但在一段时间内,参宿四实际上是看不见的,在天空中太靠近太阳,无法通过眩光看到,天文学家失去了大量的宝贵观测时间。 许多其他天文现象也具有类似的时间紧迫性,这就是为什么一些天文学家非常努力地寻找绕过地球明亮白天天空障碍的方法。
过去使用专业级硬件的尝试包括 1981 年的一项实验,该实验将一种名为光度计的电子设备(可以将其视为非常精密的照度计)与智利的一米红外望远镜连接起来,成功进行了白天观测。 2007 年的另一项实验在小型折射望远镜上使用现成的数字探测器,即使对于三等星(比组成北斗七星的星星略微暗淡),也提供了 非常不错的测光测量。 一般来说,恒星亮度的测量可以在白天达到约 1% 的精度,但当然,它对于更亮的恒星效果最好。
最近,澳大利亚麦考瑞大学的天文学家 使用他们称之为 Huntsman 望远镜探路者的测试装置成功进行了此类测量。 探路者是一个连接到精密但相对便宜的数码相机的商用相机镜头。 它是完整的 Huntsman 望远镜的试验台,该望远镜将由 10 个这样的镜头协同工作,对天空进行深空广角巡天。 当然,该设备通常在夜间使用,但天文学家希望验证其白天能力。
在太阳升起高达地平线 30 度时,对探路者在 35 颗不同亮度和颜色的恒星上进行的白天测试中,天文学家能够实现 1% 到 10% 的亮度测量精度——考虑到观测的固有难度,这已经相当不错了。 曝光时间必须非常短,以避免明亮的天空使探测器饱和(过度曝光),然后必须拍摄数千张图像,才能从目标恒星中积累足够的信号以被看到。 天文学家能够探测到亮度低至 4.6 等的恒星,这非常惊人; 例如,这并不比你在黑暗地点用肉眼能看到的亮度高多少。
他们还完成了另一项令人印象深刻的壮举:探测和跟踪国际空间站 (ISS) 在白天天空中的移动。 国际空间站是天空中最亮的人造物体之一,但它移动迅速且亮度变化剧烈——在地平线上,它距离观测者的距离超过 1,000 公里,而当在头顶时,距离仅为数百公里。 尽管如此,探路者仍然可以分辨出国际空间站掠过头顶时的一些结构特征,包括其巨大的太阳能电池板和组件模块。
这些观测表明,即使使用相对简单的设备,也可以在白天观测到明亮的卫星和恒星; 更精密的设备无疑会做得更好。 这种观测对于跟踪 地球轨道上不断增加的卫星数量 非常有用,这是 空间态势感知 的一个关键方面。
但是你不需要手头有很多设备就可以在白天看到天文物体; 即使用肉眼也是可能的。 月球是最容易看到的,因为它是天空中除太阳之外最亮的东西; 例如,当它接近上弦月时,你可以看到它在日落前从东方升起。 在下弦月前后,你也可以在日出后很久看到它在早上从西方落下。
金星是天空中第三亮的天体。 (国际空间站可能会更亮,其他一些卫星也可能更亮,但我不算这些,因为它们是我们制造的。)当它成为西方的“长庚星”时,金星会非常明亮——如此耀眼,以至于许多人不相信它是真实的,并且经常将其误认为是飞机甚至 不明飞行物(或 UAP)。
金星足够明亮,即使在阳光下也能看到。 我在光天化日之下发现过它很多次! 诀窍是在它靠近天体路标时寻找它,即更亮更大的新月。 我们的天然卫星更容易看到,如果你知道金星相对于它的位置,你通常可以在明亮的蓝色天空背景下感知到这颗行星。 天文馆软件在这里很有用,许多天文馆应用程序都可以在你的移动设备上免费使用。
有时,彗星也可以在白天看到; 2007 年,C/2006 P1 麦克诺特彗星 变得如此明亮,以至于 我能够在光天化日之下发现它! 这很罕见,但当它发生时,非常令人震惊。
还有另一种恒星在白天变得可见的方式:当它们爆炸时。 超新星是一个令人难以置信的发光事件,如果银河系中发生超新星爆发,它可能会变得非常明亮。 例如,参宿四在某天爆炸时可能会变得像满月一样明亮,但因为它距离我们很远,所以它将以一个令人瞠目结舌的强光点出现在天空中,在白天也很容易看到。 唯一的问题是,我们可能必须等待数十万年才能等到参宿四爆炸。 希望银河系中的其他一些恒星会主动爆发超新星——只要它不是太近。
然而,天文学家不再局限于白天用肉眼观察。 能够在太阳升起时观察星星将是一个巨大的优势。 如果说有什么缺点的话,那就是不得不调整我们的睡眠时间表。