走馬看星空
在一望無際，茫茫無邊的宇宙太空中，無數的星球正以柔和明亮的光輝、華麗奪目的色彩、優美和諧的布局、有條不紊的運動吸引著無數凝望星空的人們。在這奇妙美麗的景象之中，更有令人捉摸不透的奧秘，誘惑著天文愛好者。
認識星空，觀察天體，進一步子解星體的物理性質，是學習天文學的入門途徑之一。觀察星空，可以培養科學觀察能力；認識星座，掌握星空運行的規律還可判定時間、季節以及辨別方向。認星既可以培養科學情趣，也是一種有益的科學文化活動。
星空的變化
幾乎每個人都會注意到星空不是靜止不動的，巨大的天穹無聲息地自東向西旋轉著，西邊的星辰漸漸沒入地平線下，在東邊的地平線上不斷升起新的星座，而南方的星星則逐漸偏向西方。眾所周知，星星的這種東升西落的周日視運動是地球自西向東自轉運動的反映，約每23小時56分星星沿周日平行四運行一周，每小時運行15°。因此，從黃昏到第二天黎明前的整個夜晚我們可以看到當地可見的全部星星。一般說來，人們用肉眼可以看到6等星，全天星數約6000顆，顯然，這個數目會因各人視力不同而相差很多。此外，一個地方所看到的星星的數目又因地理緯度的差異而不同。赤道地區的人們一夜之間可以看到全天的星，而兩極地區的觀測者甚至在長達半年之久的夜晚也隻能看到半個天空裏的星星，其他緯度地方（例如，地理緯度為ψ）的觀測者永遠看不到恒隱圈中的星星（即赤緯δ≤-（90°-ψ）的星）。地理緯度越高的地方，看到的星數越少。
由於地球自轉的同時又在公轉，就形成了星空的季節性變化：不同季節的晚上同一時刻看星，星空裏出現的星座有所不同。恒星每天提前4分鍾出役和中天。就是說，恒星出沒和中天的時刻與太陽的出沒和中天的時刻是逐日不同的。假定昨天黃昏後7時，牛郎星從東方地平線上升起，那麼今天看牛郎星，它在黃昏後6時56分升起；明天則在黃昏後6時52分升起；半月後提前1小時，午後6時就升起了；一個月後於午後5時就升起；一個季度之後，星星出沒時間提前了6小時。也就是說，月初黃昏後7時的星空，相當於月中午後6時的星空，也相當於月末（下月月初）午後5時的星空；它又相當於兩個月後（第三個月月初）午後3時的星空，……依此類推，它也相當於六個月後月初清晨7時的星空。換句話說，春季黃昏時的星空就是秋季黎明時的星空，冬季黎明時的星空就是秋季子夜時的星空或夏季黃昏時的星空。換一種說法，假若今天19時看到牛郎星在東方地平線附近，在牛郎星西邊與牛郎星相炬大約90°的大角星在正南方，那麼，一個月後同在19時觀察星空，我們就會發現大角星已在正南偏西30°的方向；三個月後再在19時觀察星空。牛郎星卻出現在南方高空中，而大角星則沉落到西北方離地平線很近的地方。不同月份同一時間星空的形象不同，出現的星座有所變化，因此人們常按春夏秋冬四季把星空區分為四季星空。所謂四季星空，即是指每個季節黃昏時候的星空。四季星空分春、夏、秋、冬四個季節介紹星空。每一個季節依次介紹星座和有關的天文知識。星空是一部巨大的天書。隻要天氣晴朗，你就可以仰頭閱讀這部世界上最大的巨著。不需要多長時間，你就可以從完全不相識的雜亂無章的群星中尋找出屬於自己的那份寧靜。
不同緯度的星空
在地球上不同緯度，見到的星空景象是否完全一樣呢？假如你到中國的北極村——漠河，假如你站在海南省的天涯海角，星空景象有何變化呢？
在北京（北緯40°）：
北極星離地平的高度約40°。北方天空永不落下或大部分不落下的星座有：小熊座、大熊座、天龍座、仙後座、仙王座、英仙座、鹿豹座和天貓座等；南天極附近約有23個星座在北京永遠看不到或隻看到一部分；其他星座在北京均看到有升有落。有升有落的星座在天球上東升西落的視運動路線與地平的交角約50°。也就是等於90°減去觀測者所在的地理緯度。
在北極點（北緯90°）：
這時地球上的最北點就在你腳下。北極星離地平的高度為90°，也就是說，北極星到了頭頂的方向。你麵前的任何方向都是南方，天空隻是從左往右旋轉，北半天球的星星都在地麵以上，永不落下。南半天球的星星都在地平線以下，永不升起。大家熟悉的天狼星、老人星、心宿一、心宿二、北落師們等，都看不到了。太陽從每年3月21日升出北極地平，一直到9月23日，太陽才落下地平線，這就是北極點的半年白天。9月23日至第二年的3月21日，太陽永不升起，半年都是黑夜。這就是極晝極夜景象。北極的白熊早就熟悉了這種自然景觀。
在赤道（緯度0°）：
北極星離地平的高度為0°。這時北極星正落在北方地平線上。星星和太陽都是垂直於地平線升起和落下。在這裏你可以在一年裏看到整個天球上的恒星，88個星座都可以看到。所有的星星都有升有落。獵戶座“三星”差不多從正東升起，經過頭頂天空，從正西落下。真是“三星高照”了。
在南極點（南緯90°）：
從赤道往南一走，北極星就看不到了。到了南極點，你的腳下就是地球上最南的一點。你麵前所有的方向都是北方，東西方向失去意義。這時和你在北極點看到的星空正好相反。這裏隻看到南半天球的星星。星空從右往左旋轉，在地平以上的星星永不下落，北半天球的星星則永不升起。我們熟悉的牛郎星、織女星、大角星都不見了。而壯觀的南十字星座分外引人注意。澳大利亞等國國旗上就標有南十字星座，作為“南國”的象征。但是南天極的位置沒有南極星。
在半人馬座中你可以看到一個明亮的大斑點，約相當於4等星，它就是全天看起來最大最亮的球狀星團，叫ω星團。在山案座和劍魚座之間，你可以看到一個雲霧狀的大斑，它就是大麥哲倫星係。在杜鵑座可以看到小麥哲倫星係。它們都是我們銀河係的鄰居。同樣，在南極也有極晝極夜的景象。它與北極的時間正相反。也就是說，南極的極晝是從9月23日開始，到第二年3月21日結束。極夜是從3月21日至9月23日。
春季星空
春天是鳥語花香，風和日麗的季節，星空也變得更加美麗了。春夜最引人注目的是北方天空的大熊星座，它主要由七顆亮星組成一個勺子形狀，就像古代人盛酒的用具“鬥”，故稱為北鬥，也叫北鬥七星。其中的四顆星組成鬥勺，三顆星組成鬥柄。不同的季節、不同的時間，北鬥七星在北方天空的位置也不同，所以根據北鬥七星的所在位置可以判定季節。我國古書《鶡冠於》中說：“鬥柄東指，天下皆春；鬥柄南指，天下皆夏；鬥柄西指，天下皆秋；鬥柄北指，天下皆冬。”春天黃昏時，北鬥七星的鬥柄正指向東方。大熊座中的ζ星（中名開陽）和它附近一顆較暗的大熊座80星（中名“輔”）是一對目視雙星，主星和伴星相距12光年，天氣良好時不難看到它們。用這對雙星可以測驗視力的好壞，外國有一諷刺人小事細心而大事粗心的諺語：“他看見了大熊座80星而看不見圓圓的月亮”。用小望遠鏡觀測大熊座ζ星，可以看出它也是一個雙星，兩顆星相距14″，其中較亮的主星大熊座ζ′星的視星等為2.4等，伴星大熊座ζ″星的視星等為4.0等。後來發現主星和伴星又都是分光雙星。近年又發現大熊座ζ″星實際上是一個三合星。輔星本身也是一顆分光雙星。這樣，大熊座ζ星和輔星實際上是由七顆星組成的聚星。大熊座中除了鬥柄一端的η星（中名搖光）和鬥勺的α星（中名天樞）外，其餘五顆以及另外的幾十顆星同屬於一個星團，向看同一方向移動，叫大熊座移動星團。由十幾顆至幾千萬顆恒星組成的恒星集團叫作星團。大熊座中有兩個著名的河外星係——M81和M82（沿著大熊座γ、α聯線方向約1倍遠左右，它們的星等為8等和9等，隻有用望遠鏡才能看到它們），它們都是由百億、千億顆恒星及大量星際物質組成的恒星係統。M81是旋渦星係，M82是一不規則星係。1963年，有人對M82進行了單色光拍照，發現這個星係的核在150萬年前發生過一次規模巨大的“爆炸”，爆炸後，星係以每秒1000公裏的速度向外拋出了相當於560萬個太陽質量的物質。
順著大熊座α、β兩顆亮星聯線的延長線上（大約有5倍α、β之間的距離處），很容易找到北極星。北極星總在北方的天空，離天球北極大約1°左右。夜晚找到北極星，就可確定南北方向。我們知道，天極的高度（地平線上的角距離）是等於觀測者的地理緯度的，因此，北極星的高度就近似等於觀測者的地理緯度。在任何時刻，如果把北極星的高度精確地測量出來，就可以算出當地的地理緯度。
北極星是小熊座中最亮的恒星，夏夜星空中最適宜於觀測小熊座，在夏夜星空中我們再來介紹。
從大熊座中的δ星和γ星的直線向南方延長，就會看到一顆藍白色的亮星，這是獅子星座中最亮的α星。獅子座有兩個明顯的標誌，頭部像個反寫的問號，尾部的三顆星組成一個直角三角形。獅子座α星就在問號的下端，這顆星中文名叫軒轅十四，它位於黃道以北離黃道很近，是黃道上唯一的1等星，所以自古以來，就為人們所重視，不論是中國還是外國，都稱它為“王者之星”。軒轅十四距離我們大約84光年，光譜型為B型，光度是太陽的150倍。它是航海九星之一，航海的人們經常用它來確定航向。古人曾選它為“王者四星”之一，意思是最容易辨認的亮星，其餘三顆星是天蠍座α（心宿二）、南魚座α（北落師門）、金牛座α（畢宿五）。用望遠鏡觀測獅子座α星，就會發現它是雙星，在附近3′.5處有一顆7.6等的暗星。其實，它是顆四合星，在主星距離3″處還有兩顆7.9等和13等的伴星，兩伴星相距4″。獅子座的“反問號”中另一亮星是獅子座γ星，這是一顆著名的雙星。現在知道，天上恒星有一半左右是雙星，它們是兩個彼此有物理聯係的恒星係統，通常把較亮的一顆稱為主星，較暗的那顆稱為伴星。兩星的角距離足夠大時，用望遠鏡可以分辨為兩顆星的叫目視雙星；若兩星角距離小，用望遠鏡觀測分辨不出是雙星，但用分光儀觀測時，由於它們運轉時視向速度變化造成星光光譜線移動，這種雙星叫分光雙星；兩星距離很近，以致引起兩星間發生物質交流，常叫作密近雙星。獅子座γ星是一個角距離逐漸增大的美麗雙星，兩星現在角距為4″.3，伴星圍繞主星一周是407年。獅子座中還有幾個用中等口徑的天文望遠鏡可以看到的星係。位於獅子座三角形下邊的M65、M66是兩個旋渦星係，前者9.5等，後者較亮一些，是8.8等，距離我們2200萬光年。在軒轅十四和“三角形”中間有M95和M96，它們都是棒旋星係，星等為10等，距離為2900萬光年。獅子座中還有一種天象值得注意，那就是每年11月中旬出現的著名的獅子座流星雨，它的輻射點就在獅子座頭部“反問”號的彎曲部分裏麵。
獅子“嘴”前的巨蟹座是個不引人注目的星座，其中最亮的星隻有3.8等。這個星座之所以重要，完全在於它在赤道附近，巨蟹座δ星幾乎正在赤道上。δ星的上方是γ星，星等為4.7等。在睛朗而無月光的夜晚，眼力好的人可以在δ星和γ星中間看到一個霧狀的斑點，這是著名的蜂巢星團，用小望遠鏡可以看到有三四十顆小星散列其間。巨蟹座蜂巢星團距離我們有520光年，是離我們最近的疏散星團之一。在巨蟹座α星西邊，還有一個著名的疏散星團M67，距離為2700光年，星等6．1等，直徑27’用雙筒望遠鏡和低倍率望遠鏡可以看得很清楚。巨蟹座雖無亮星，有趣天體卻不少。巨蟹座1星是一雙星，主星4．2等，伴星6．6等，一顆淡黃一顆淡藍，角距30″．7。巨蟹座ζ星也是一雙星，ζ1為5．1等，ζ2為6．2等，角距為5″．9，每一子星又都是雙星，ζ1兩子星分別為5．7等和6．0等，角距為1″．1，周期59．6年；ζ2兩子星相距0″．2，周期17．6年，兩子星分別為6．3等和7．8等。
獅子座三角形東側是另一黃道星座室女座，室女星座中星的排列很難用文字來形容，我們把它們連成一個不規則的“土”字形，兩個橫劃彎曲，而且左長右短。室女座中最亮的星是室女座α星（中文名角宿一），它發出純白色、柔和的光芒。角宿一距離我們有275光年。它是被發現比較早的一顆分光雙星（1890年德國波恩天文台的沃格耳發現的），主星的絕對星等為一3．6等，光譜型為B型；伴星的絕對星等為一1．6等，光譜型也為B型。角宿一曾與古代一項重大天文發現有關，古希臘天文學家喜帕恰斯把自己測得的角宿一的黃經與150年前另一位希臘天文學家德莫克裏斯的觀測加以比較，發現角宿一黃經增大，這使他發現春分點西退的歲差現象。在室女座ε（不規則“土”字形的頂點）和獅子座β（中文名五帝座一）之間分布著許多星係，M84、M85、M86、M87、M49、M89、M59、M60等等，它們是室女座星係團的成員。由十幾個、幾十個甚至成百上千個星係聚集在一起組成的星係集團，叫做星係團。室女座星係團是距離最近的一個，距離約6000萬光年，擁有成員星係2500個。60年代用射電望遠鏡探測室女座時，意外地發現了它發射來的射電波，經分析表明，射電波來自一個有特殊條狀結構的橢圓星係M87，M87還是個強X射線源，而且在星係核心內部和外部均發現了激烈活動的證據，這使它成為現代天文學家極為重視的研究對象。
巨蟹座雖然亮星不多，但它西邊的兩個星座雙子座和小犬座卻有亮星，雙子座我們在冬夜星空再作介紹。星圖上小犬座隻畫有兩顆亮星，其中很亮的一顆α星（中文名南河三）和大犬座中的天狼星（大犬α）、獵戶座中參宿四（獵戶α）成一個巨大的等邊三角形。南河三距離11．4光年，它是距離我們第四近的星，所以看起來很亮，是0．38等，它的實際亮度是太陽的6倍。南河三是一著名的雙星，伴星為13等。小犬座還有一個雙星也很值得一看，在小犬座β星南邊的小犬座η星，這個雙星主星為5．3等，伴星為11．3等，常被用來檢驗望遠鏡的光力。
小犬座的西南方是麒麟座，它恰好在銀河中央，周圍又都是很明顯的星座，其西邊是獵戶座，東邊是小犬座，靠南是大犬座，北邊則是雙子座，而麒麟星座中沒有比4等星還亮的星，所以是個非常不顯眼的星座。麒麟座中幾顆暗淡的星排列成一個倒寫的M字，它雖然沒有亮星，但卻有幾顆值得一看的重要天體。麒麟座ε星是一雙星，兩個子星一為淡黃、4．5等，一為淡藍、6．5等，角距為13″．2，用低倍率望遠鏡看去很是美麗動人。麒麟座β星的兩子星亮度相近（4．6等、4．7等），較亮的子星也是雙星（5．2等、5．6等），β星是一漂亮的三合星。在麒麟座ε星北邊附近的麒麟座T星是一造父型變星。這類變星因星體作周期性膨脹收縮而引起亮度作周期變化，是脈動變星的一種。麒麟座T星亮度在27天的時間內在5．8等至6．8等之間變動一周。麒麟座中M50（因其在法國天文學家梅西耶編製的星團星雲表中排為第50號，故簡稱M50）是一星等為6．3等的疏散星團，視角直徑為16′，它大致在麒麟座α和γ星之間但偏向α。另一個NGC2244（它在星團星雲新表中排號為第2244號）是一肉眼剛能看到的疏散星團，在麒麟座ε星東邊的麒麟座12號星附近。
麒麟座向南順著銀河是一巨大的星座群，以前把它們當作一個星座，叫作南船座。現在將它分為四個星座：船尾、羅盤、船帆、船底座。對於我國北方的高緯度地區，船底座經常在地平線下，很難看到它。船底座中有顆全天第二亮星——老人星，星等為—0．72等。生活在北緯高於37度的地方的觀測者永遠見不到它的光輝。
船尾座的亮星排列成一個不規則的多邊形，船尾α、k、N、h2’、γ等都是雙星。其中α兩子星星等為3．3等、8．5等，角距22″．4，兩星繞轉軌道周期極長，是一相對固定的雙星。這個星座中的M93是一個6等的疏散星團，用望遠鏡觀測，它美麗而明亮。M47疏散墾團星等為5．2等，肉眼剛能看見。M46疏散星團是由一些暗星組成，直徑約30′。它的北邊是一行星狀星雲NGC2348。
羅盤座是個小星座，在星圖上隻畫出三顆星。船帆座亮星卻不少，排列成一個扁的不規則多邊形，橫亙在南天。其中船帆座γ星是個著名的雙星，兩子星都很亮，一為2．2等，一為4．8等，角距離為41″。
船帆座北邊的唧筒座，也是個小星座。其中最亮的α星也隻有4．4等，它是個雙星（5．6等、5．7等），兩星角距離為11″。
再往北是蜿蜒曲折的長蛇座，它東西延伸可達100多度。長蛇的頭部在巨蟹座下方，尾部伸到室女座下方。長蛇座尾部的R星是一顆槁型長周期變星，最亮時為4等星，最暗時為10等星，變光周期為386天。
長蛇背部自東向西依次為烏鴉、巨爵、六分儀三個小星座。六分儀座就在獅子座反問號的下方，四顆不亮的暗星組成一個不規則的四邊形。其中最亮的α星也僅有4等，其他的就更暗了。六分儀座γ星是一雙星，兩子星（5．8等、6．1等）角距小於1″、一般很難看出。
巨爵座中的星排列的形狀很像古代盛酒的器皿，因此而得名。其中γ星是一雙星，主星為4．5等，伴星為9．5等，角距為5″．2。
烏鴉座在室女座角宿一的西南，在巨爵座以東。其中四顆3等星組成一個四邊形，很為顯著。烏鴉座δ星是一雙星（3．1等、8．4等），兩子墾角距為24″．2，其主星顏色淡黃。四邊形中間有一變星烏鴉座R星，是長周期變星。附近還有一個行星狀星雲NGC4361。