星表简介之二-星系团表

早在人们意识到“星云”可能不都在银河系内之前,就有人注意到有些“星云”喜欢聚集在一起,上文提到的梅西耶就是其中之一,但那时的认识水平还无法解释这样的分布特点,也许最简单的办法就是说服自己这只是巧合……
1948年口径5米的海尔望远镜落成仪式

十九世纪末,照相术的成熟使得天文学家们有了比眼睛更可靠的工具来观察天空,德国天文学家 Max Wolf (1863-1938)通过比对不同日期的天区照片,发现了两百多颗小行星和四个超新星,并在1901年意外地发现了后发座星系团……但是人们真正开始研究这些低表面亮度天体,还要等到半个世纪后更大望远镜的出现。

1948年当时世界上最大的反射望远镜——200吋的海尔(Hale)望远镜在帕洛玛(Palomar)山落成,48英寸的Samuel Oschin施密特望远镜落成,并在1950至1957年间完成了它著名的第一次巡天——帕洛玛天文台巡天(Palomar Observatory Sky Survey POSS),作为主要观测者之一的阿贝尔 George Ogden Abell (1927-83)根据对比度更高的红波段的结果编篡了一个包含2712个星系团的星系团表,1958年发表,作为他博士论文的一部分。但是仅凭星系在天球上的投影位置来判断它们是否属于同一个物理系统是十分困难的,需要给一些人为限制。Abell给出了如下的判据:

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室女座星系团

原始网页:http://seds.org/messier/more/virgo.html

这里要介绍的星系聚集体是离我们最近的大星系团,它是银河系附近已知的最大结构,也是宇宙间与我们小小的本星系群(Local group 包括银河系)有物理联系的最远天体。这个结构也是梅西耶的众多发现之一,他将其记录在条目M91之后(下面转引自 Kenneth Glyn Jones的著作):

室女座,特别是它北侧的部分,包含众多的星云。下面列出的13个星系都位于其中,即 49, 58, 59, 60, 61, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90 和 91。所有这些星云看上去都不含恒星,只有在晴朗夜晚的中天时分才能看到。其中大部分Mechain都曾给我指出过。

加上后来发现的M98、99及100,梅西耶在他的列表中一共编入了16个被他看作是“星云团块”的室女团成员星系。Pierre Méchain在1783年的一封信中提到他曾在这个天区看到过更多梅西耶没有见过的“星云”,但不幸的是,没有记录指出他当年看到的是哪些星系。

梅西耶绘制的室女座天区右侧的图像是梅西耶绘制的一张1779年彗星星图的局部,所有的16个梅西耶天体都标在上面。人们到20世纪二十年代才开始真正了解星系,而他这个发现是在1781年作出的,早了一个多世纪!而认识到它们是有物理联系的星系团还要经过漫长的探索。

这个有着2000个成员星系的室女团主宰了我们星系的邻近空间,它是本超团(Local Supercluster 也称作室女超团或者后发-室女超团)的物理中心,以它巨大的质量影响着全部这些星系和星系群(galaxy group),它减缓了宇宙膨胀所造成的星系逃逸速度,产生了向它运动的物质流(即所谓的Virgo-centric flow ),甚至许多星系都早晚要落入这个巨星系团之中,它也因此在不断变大。我们的本星系群也正以100—400km/s的速度向它运动。从目前获得的室女团的质量和速度数据来看,本星系群可能没有远到能够从室女团逃逸的地步,我们的退行会在未来的某刻中止,然后回落,并合,也许是被它吞噬……

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CMB的偶极性

三维偶极矩
宇宙微波背景辐射(CMB)有着近乎完美的黑体谱特征,也就是说弥散在空间中的原初光子有着相同的能量,但是从地球上、乃至宇宙中的任何一处并不能看到一个均匀的辐射图像。因为,我们在运动:地球以30km/s围绕太阳转动,太阳以220km/s围绕银河系中心转动,银河系在本星系群(Local Group)中受到仙女座大星系及众多小星系的拖拽,本星系群又属于室女座星系团(Virgo Cluster of Galaxies),而室女座星系团又被巨吸引子(Great Attractor)牵引……这个世界连真空都在膨胀!

考虑多普勒效应,与我们运动方向一致的光子频率将升高,波长变短,即颜色变蓝,反方向运动的则频率降低,颜色变红,这就形成了偶极(dipole)。将最后散射面上的光子速度投影在我们的运动方向上便得到了上面图像所显示的偶极CMB示意图,最蓝的位置即位观察者运动的方向。在垂直于运动方向的平面上观测到的光子频率不变,在此色表中正好为绿色,但并不说明光子颜色会变绿哦:)

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天文Latex模版


Latex可以精准的控制输出效果,早已成为科技界印刷排版的通用语言,但它并不像Word那样直观,初学者要熟悉不少的命令才能获得理想的效果。而我们要熟悉的软件和语言已经太多了,没有多少精力再来研究格式排版,但是如果不知道如何使用式样模版,总是自己调整字体、分栏、页边距……,或者不了解BibTex,总要花半天时间逐个调整参考文献格式,这样无疑失去了用Latex的意义,因此有人宁愿先用Word编辑输入,再通过Scientific Workplace转成Latex文件。其实Latex还是非常友好的,虽然参数选项众多,但都有详尽的帮助说明;虽然采用命令行编译,但有完整的日志记录;就是安装配置稍微麻烦一些,人家也做好了CTex安装包……还有什么可抱怨呢?如果这些理由仍不能说服你放弃doc,请看ArXiv FAQ: Why Tex ?

当前的主流天文学术期刊有:美国天文学会主办的AJ(The Astronomical Journal)、ApJ(The Astrophysical Journal)、欧南台主导的A&A (Astronomy & Astrophysics),英国皇家天文学会主办的MNRAS (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society),以及美国物理学会出版的PRD(Physics Review D),PRL(Physics Review Letters)等;至于受众较广的NatureScienceScientific American 之类则有专门的美编统一版面,不需作者费心。因此Nature仍采用Word编排(由于兼容性问题不接受Office2007格式),其它则都有公布官方的Latex模版文件。AJ、APJ及同系列的 APJL、ApJS都采用AASTex模版;PRD、PRL则采用美国物理学会统一的RevTex模版;至于Science、MNRAS和AA则也都有自己的格式。除了官方指定的模版,还有相当多用户自行制作的式样,比如针对ApJ的emulateapjCTAN模版库里还有很多,有需要就自己去看吧。

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初识占星术

以前一直认为占星学就是astrology,最近作翻译时却听到一个horoscope,被弄得一头雾水,激起了沉寂多年的考据瘾,特此查证一番:

Astrology,了解一点英文语源的人都不难看出,将源自希腊语astron意为星体的前缀astro-加上学科后缀-logy,应是同biology生物学、psychology心理学一样标准的学科名;没错,这个来自于拉丁语的规范词形最初就是指天文学——那个时代研究天象的学问。在公元一千年时,几乎所有的民族都相信天象与人世有关,观测天象的变化便能预言人事的兴衰。但是要发现异常天象自然要熟悉天空的正常运动,这需要对星空进行长期的观测;另一方面要在异常天象出现时给出合适的解释,一旦天象无法纳入当时的知识框架,便只能附会妖魔神祗(如今的外星人也有着同样的群众基础)。因此Astrology按照研究对象不同主要分为两大类: natural astrology 和 judicial astrology,前者根据星象预言潮汐日月食等自然现象,而后者则将天象诠释为上天的旨意与神的暗示,这里的judicial应取其在神学中的含义:Proceeding from a divine judgment(AHD)。但是这种研究主客体位置的差异决定了不同的发展道路。15世纪伽利略第一次将望远镜指向天空之后,人们对星体的了解越来越深入,17世纪牛顿发现了万有引力定律,群星的运动再也不需要上帝的指引,获得新生的Astronomy从此不再是星空的脚注。而所有将天象与人世关联的理论都留给Astrology收容……

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