變星觀測(cè)練習(xí)你需要學(xué)些什么？這個(gè)練習(xí)大約需要15分鐘除了學(xué)習(xí)光度的預(yù)測(cè)還有如何使用AAVSO的星圖來(lái)尋找變星右圖是超新星1987A超新星也是變星2025/12/61你需要學(xué)些什么？我們也將學(xué)會(huì)如何從噪聲中檢出有科學(xué)意義的訊息你將學(xué)到你的觀測(cè)是非常有用的即使你還在學(xué)習(xí)中你的預(yù)測(cè)會(huì)越來(lái)越好右圖是AAVSO的會(huì)員LewCook使用CCD長(zhǎng)期觀測(cè)變星QYPer(英仙座QY變星)的資料2025/12/62Constant(comparison)starVariablestar天文學(xué)家需要你提供資料！天空中有許多美妙的景色可以欣賞但是，就只是看看而不為這些宇宙中的謎題尋求解答嗎？右圖是哈柏望遠(yuǎn)鏡(HST)所攝的老鷹星云(M16)2025/12/63天文的理論需要資料！絕大部分天文學(xué)家的發(fā)現(xiàn)與提出的理論都需要測(cè)量天體的光度來(lái)驗(yàn)證或提供證據(jù)2025/12/64(Time)資料是來(lái)自儀器的訊息天文學(xué)家使用的每一種儀器都是用來(lái)測(cè)量星星的光度我們稱這些測(cè)量結(jié)果為光度計(jì)的資料(photometricdata)光度計(jì)的意思就是：光度的測(cè)量(light-measuring)2025/12/65你的眼睛就是你的儀器你要開(kāi)始使用你的眼睛來(lái)進(jìn)行光度的測(cè)量這是一種特別的技術(shù)這種技術(shù)稱為：光度內(nèi)插法InterpolationofMagnitude2025/12/66什么是內(nèi)插？?jī)?nèi)插(Interpolation)是一個(gè)詞科學(xué)家用來(lái)估計(jì)在兩個(gè)已知物體之間的數(shù)值人類隨時(shí)都在做內(nèi)插2025/12/67內(nèi)插(Interpolation)當(dāng)你汽車油量表的指針在1/4與空(E)之間你會(huì)認(rèn)為油箱還有1/8的油量是該去加油的時(shí)候了這就是內(nèi)插2025/12/68EF1/21/43/4內(nèi)插天體的光度在理論上，估計(jì)天體的光度是很容易的只要勤加練習(xí)我們稱測(cè)量得到的天體光度(brightness)為星等(magnitude)2025/12/69星等的內(nèi)插法估計(jì)變星的光度(星等)至少要有兩顆已知星等的參考星(比較星)一顆比目標(biāo)星亮另一顆比目標(biāo)星暗除非剛好一樣亮右圖是仙女座星系(M31)CPullen攝影2025/12/610星等的內(nèi)插法就像前面的油量表一樣如果目標(biāo)星的光度正好介于兩顆參考星的中間假設(shè)亮的是5.0等較暗的是6.0等這顆變星的星等是多少？2025/12/611蟹狀星云(C.Pullen)星等的內(nèi)插法正確的數(shù)值是在5.0和6.0的中間就是2025/12/6125.5!如何尋找變星？AAVSO制作了數(shù)千張的變星圖星圖就像交通地圖一樣用來(lái)尋找變星和估計(jì)星等如果所有的變星觀測(cè)者都使用AAVSO的星圖有相同的標(biāo)準(zhǔn)可以很方便的互相比較結(jié)果會(huì)非常好2025/12/613如何尋找變星？右圖是一張AAVSO的星圖這是天鵝座W變星的圖雙筒望遠(yuǎn)鏡就能觀測(cè)在自家的后院就能看見(jiàn)那就先讓我們用他來(lái)做簡(jiǎn)單的練習(xí)內(nèi)插法使用星圖2025/12/614變星和比較星請(qǐng)看右邊的圖例A變星被四條短線指示在匯聚點(diǎn)上比較星的星等注記在星點(diǎn)右側(cè)為避免混淆不標(biāo)示小數(shù)點(diǎn)2025/12/615小數(shù)點(diǎn)會(huì)造成混淆正確的星等要精確至小數(shù)第一位但是圖上不標(biāo)示小數(shù)點(diǎn)因?yàn)樾?shù)點(diǎn)會(huì)造成混淆64為6.4等、51為5.1等、???余類推比較星的星等分別是：6.4、5.1、9.1、7.5、6.1和8.52025/12/616星圖上的標(biāo)示數(shù)值越小是越亮的星數(shù)值最小的51是最亮的星是圖中最大的點(diǎn)數(shù)值最大的91是最暗的星是圖中最小的點(diǎn)越大的點(diǎn)是越亮的星最大的點(diǎn)是標(biāo)示51的星點(diǎn)是圖中最亮的星最小的點(diǎn)是標(biāo)示91的星點(diǎn)是圖中最暗的星2025/12/617嘗試第一次的星等估計(jì)與最亮的星(5.1等)比較：變星是較亮還是較暗？答：較暗！2025/12/618嘗試第一次的星等估計(jì)與次亮的星(6.1等)比較：變星是較亮還是較暗？答：較暗！2025/12/619嘗試第一次的星等估計(jì)與次次亮的星(6.4等)比較：變星是較亮還是較暗？答：較亮！2025/12/620可以估計(jì)變星的星等了變星比6.4等亮變星比6.1等岸你估計(jì)變星的星等是：6.2還是6.3？2025/12/621內(nèi)插法是一種有根據(jù)的猜測(cè)因?yàn)樽冃堑牧炼仍?.1至6.4等之間因此，你的估計(jì)不是6.2，就是6.3到底哪一個(gè)正確？2025/12/622憑你的感覺(jué)如果你覺(jué)得比中間值亮一點(diǎn)答案就是6.2等比中間值暗一點(diǎn)答案就會(huì)是6.3等不要計(jì)較哪一個(gè)正確只要跟著感覺(jué)走多做練習(xí)，估計(jì)就會(huì)越來(lái)越正確2025/12/623完成第一次的估計(jì)無(wú)論你估計(jì)的值是如何恭喜你完成了第一次的觀測(cè)將結(jié)果紀(jì)錄在星圖的背面這是練習(xí)時(shí)的權(quán)宜之計(jì)正式的做法是記錄在專用的記錄本2025/12/624為何只稱他是不同的人用相同的方法，會(huì)做出不同的亮度估計(jì)我們眼中的世界也都不一樣當(dāng)然，所有的估計(jì)都是正確的沒(méi)有人能給絕對(duì)正確的答案所有科學(xué)的測(cè)量都會(huì)有變動(dòng)我們稱之為【誤差】或是【噪聲】2025/12/625估計(jì)值?科學(xué)家只是使用精確的數(shù)值！理所當(dāng)然的，數(shù)字不能過(guò)度的精確特別是天文學(xué)但是，所有的測(cè)量實(shí)際上都是在做精確程度的估計(jì)竅門只是要了解精確度是多少2025/12/6262025/12/627資料的精確度(Precisionindata)右圖是AAVSO的部分資料天鵝座SS變星的光度對(duì)應(yīng)時(shí)間的變化曲線時(shí)間間隔為90天這種圖稱為【光度曲線】SSCyg是位在天鵝座的一顆變星BrightnessSSCygTime2025/12/628SSCygni的光度每幾個(gè)月就會(huì)有戲劇性的變化每一個(gè)點(diǎn)都是AAVSO散布在全球各地的觀測(cè)者所提供的有些觀測(cè)資料可以追溯至1911年你也可以完成相似的測(cè)量工作！資料的精確度(Precisionindata)BrightnessSSCygTime2025/12/629光度被描繪在Y軸的方向上下變動(dòng)位置觀測(cè)的日期和時(shí)間紀(jì)錄在X軸上由左至右的位置資料的精確度(Precisionindata)BrightnessTimeBrightnessSSCygTime2025/12/630你能察覺(jué)到資料中的噪聲注意曲線上的點(diǎn)都不是完好的直線更確切地說(shuō)，每個(gè)獨(dú)立的觀測(cè)都是有寬度的帶子資料的精確度

(Precisionindata)BrightnessSSCygTime每個(gè)估計(jì)都是必須的天文學(xué)家和物理學(xué)家能從有噪聲的資料中學(xué)到許多恒星如何變化的事情經(jīng)由練習(xí)，目視觀測(cè)就能估計(jì)星等達(dá)到0.1星等的精確度不限于AAVSO的會(huì)員右圖是藝術(shù)家眼中的SSCygAAVSO提供2025/12/631沒(méi)有完美的估計(jì)值你的觀測(cè)結(jié)果只是估計(jì)因?yàn)槊總€(gè)人的結(jié)果都有少許的差異你不是完美的只是僅可能的做好練習(xí)能幫助你進(jìn)步接近完美2025/12/632想再嘗試嗎？埃斯基摩星云HST攝讓我們開(kāi)始新的嘗試！2025/12/633更多的練習(xí)對(duì)同一顆變星再做估計(jì)換成不同時(shí)間拍攝的b與c圖不同的時(shí)間變星的光度不同將你估計(jì)的星等紀(jì)錄在表格中2025/12/634結(jié)果如何？第二次和第三次是否比較容易了？是否想用一顆真實(shí)的恒星來(lái)練習(xí)？還是再試一顆吧！2025/12/635WCyg(天鵝座W)我們將對(duì)WCyg這顆半獨(dú)立型變星進(jìn)行第二階段的光度估計(jì)在開(kāi)始之前需要一張這顆變星的星座圖按一下鼠標(biāo)下一張就是你要的圖2025/12/6362025/12/637WCyg你能找到目標(biāo)嗎？按一下尋求協(xié)助！你還是初學(xué)者！OK，在圖中有許多的星星???你需要學(xué)習(xí)【星橋法】找到你的目標(biāo)星方法其實(shí)很間單我們這就開(kāi)始了！2025/12/638對(duì)WCyg做第一次的估計(jì)2025/12/639注意看AAVSO的WCyg(aa尺寸圖)星圖將圖順時(shí)針(向右)旋轉(zhuǎn)45度請(qǐng)按PgDn鍵旋轉(zhuǎn)星圖這會(huì)與上一張圖的位置較為吻合為何要改變圖的方向？從望遠(yuǎn)鏡中看見(jiàn)的群星會(huì)因?yàn)橥h(yuǎn)鏡形式的不同而改變方位在不同的季節(jié)與時(shí)間看相對(duì)的方位也會(huì)有所不同2025/12/640?為何要改變圖的方向？學(xué)習(xí)如何讓星圖的方位與望遠(yuǎn)鏡的視野一致才可能進(jìn)行實(shí)際的觀測(cè)不過(guò)，還是回去繼續(xù)做估計(jì)星等的練習(xí)吧！2025/12/641如何尋找目標(biāo)請(qǐng)?jiān)谛菆D上依序找出下列目標(biāo)：1)M39(疏散星團(tuán))2)5.3等的比較星與向南延伸的一串星3)ρCyg(與英文P相似的羅馬字母)4)WCyg2025/12/642應(yīng)用星橋法以天鵝座W為例先找到M39往南找到5.3等的比較星順著星串往南移找到ρCygWCyg(目標(biāo)星)2025/12/643如何尋找目標(biāo)這就是【星橋法】的初步由最簡(jiǎn)單易找的天體去引導(dǎo)出變星現(xiàn)在用照片再試試看！我們將用全幅圖來(lái)顯示同時(shí)，將逐一顯示出在星圖上用來(lái)尋找目標(biāo)的指標(biāo)2025/12/6442025/12/645搜尋圖M395.3等的比較星與成串的星ρCygWCygM395.3等的比較星與成串的星ρCygWCyg2025/12/646完成圖M395.3等的比較星與成串的星ρCygWCyg自我測(cè)試能自己循著指標(biāo)找到嗎？能找到就出師了！找到了吧2025/12/647還有其他的比較星你能找到嗎？下一張2025/12/64867745559增加比較星再估計(jì)一次！現(xiàn)在有足夠的比較星了再估計(jì)看看將結(jié)果記錄在表格上指標(biāo)指示的是目標(biāo)星WCyg下一張2025/12/64967745559再來(lái)該怎么做？完成了這一階段，下一步該如何呢？如果沒(méi)有，或是有任何疑惑、困難，請(qǐng)?jiān)谶M(jìn)行下一次(最后一次)的估計(jì)前提出來(lái)！接下來(lái)是最后一次的估計(jì)練習(xí)了2025/12/650這是WCyg82天后的照片請(qǐng)估計(jì)他的光度將結(jié)果記下如果需要幫助，請(qǐng)看下一張2025/12/651這有幫助嗎？2025/12/652這張照片與82天前不太一樣因?yàn)樾亲谔炜盏奈恢酶淖兞诉@種日復(fù)一日的變化是對(duì)變星觀測(cè)者的挑戰(zhàn)！2025/12/653你該怎么辦？估計(jì)光度是否越來(lái)越容易了？在尋找WCyg與比較星上，困難是否逐漸減少了？不斷的練習(xí)確實(shí)是有幫助的別懷疑練習(xí)的效果！2025/12/654你的結(jié)果是否是這樣…？右邊是依據(jù)AAVSO的資料完成的WCyg變光曲線你用來(lái)估計(jì)光度的哪兩天被用點(diǎn)線標(biāo)示在圖上4月28日7月19日2025/12/655April28July19你的結(jié)果是否是這樣…？在4月28日估計(jì)的星等(光度)范圍在6.3～5.7等之間在7月19日估計(jì)的星等(光度)范圍在7.3～6.4等之間2025/12/656April28July19你的結(jié)果是否是這樣…？與AAVSO的觀測(cè)者比較結(jié)果是如何呢？如果你有任何一天的估計(jì)值落在前述的范圍外你必須找出原因來(lái)改正這項(xiàng)缺點(diǎn)！2025/12/657April28July19結(jié)果與AAVSO的不同！繼續(xù)練習(xí)！AAVSO的這些觀測(cè)者都有數(shù)以千計(jì)的測(cè)量經(jīng)驗(yàn)?zāi)惚仨毨^續(xù)在計(jì)算機(jī)前練習(xí)還不能做野外實(shí)習(xí)