天文学是一门古老的学科，属于自然科学范畴。天文学的研究对象是天体。天体是指宇宙空间的物质存在形式，即宇宙空间各种星体的总称，如恒星、行星、卫星、星团、星云、星系等。
（1）恒星
恒星是天空中最常见的天体，是天体中的主体。一般而言，由引力凝聚在一起、自身会发光发热的球形天体称为恒星。太阳是离我们最近的一颗恒星，持续地为地球提供着光和热，提供人类生存的基本条件。图1.1为使用楚雄师范学院40cm科普望远镜于2017年4月14日傍晚拍摄到的即将落山的太阳。太阳自身可以发光发热，十分明亮，因此，拍摄太阳需要使用专业的滤波片。图1.1拍摄于大雨过后伴有晚霞的天际，即将落山的太阳十分温和，肉眼可以直视。此条件不是很常见，遂用楚雄师范学院40cm科普望远
镜拍下此图片（白光即整个可见光波段、未加滤波片）。图片显示太阳为红色球体。傍晚时分，阳光穿过大气层的路径比中午长得多，波长较短的蓝光散射效应显著（瑞利散射：散射光强度和入射光波长的4次方成反比），因此早晨和傍晚的太阳看起来颜色偏红。
图1.1 夕阳（楚雄师范学院40 cm科普望远镜拍摄）
（2）行星
行星是指自身不会发光（可见光）、绕恒星运行的天体。2006年，国际天文学联合会（IAU）将冥王星降级为矮行星。此后，太阳系共有八大行星。按到太阳距离由近及远排序，依次为水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星。图1.2展示了使用楚雄师范学院40cm科普望远镜拍摄的金星图片。金星是天空中除了太阳和月亮以外最亮的自然天体。金星绕太阳公转轨道处在地球绕太阳公转轨道的内部，因此从地球上可以拍到类似月相一样的金星位相。图1.2显示的金星位相，为类似月牙一样的“金牙”。拍摄金星位相时需要将与望远镜相连接的照相机的感光灵敏度和曝光时间协调匹配使用，将感光灵敏度和曝光时间调低至合适值，才能拍出图1.2显示的金星位相，否则金星会被拍成一个小亮球。
图1.2 金星（楚雄师范学院40 cm科普望远镜拍摄）
（3）卫星
卫星是指自身不会发光（可见光）、绕行星运行的天体。月球是地球唯一的天然卫星，也是距离地球最近的天体。人造地球卫星也可称为卫星，但其属于人造天体，非自然天体。图1.3为2017年1月1日傍晚（农历腊月初四）拍摄的蛾眉月图片。和图1.1
展示的太阳图片对比发现，太阳和月球的视大小几乎相当，这是因为太阳直径除以月球直径和日地距离除以月地距离大体相当造成的。图1.3可以清晰地分辨出月海—危海（MareCrisium）（图片下部较大的一块低洼的平原）。1976年，苏联月球探测器曾经从危海取回月壤。2004年以来，我国嫦娥探月工程突飞猛进，载人登月指日可待。
图1.3 蛾眉月（楚雄师范学院40 cm科普望远镜拍摄）
（4）星团
星团是指由成团的恒星组成相互之间存在物理联系（引力作用）的恒星群。图1.4和图1.5分别是使用楚雄师范学院40cm科普望远镜和14cm宝葫芦望远镜拍摄的昴星团。昴星团是北半球较亮较有名的几个星团之一，位于金牛座。梅西叶表（星云星团表）编号为M45。在城市背景光很弱的情况下，视力很好的观察者用肉眼可以分辨出六七颗亮星（晴朗的夜空），因此该星团又称为七姊妹星团。实际上，该星团至少包含上千颗恒星。
图1.6为使用40cm科普望远镜拍摄的猎户座大星云（梅西叶表编号为M42）。从外观上看，猎户座大星云像一只展翅飞翔的大鸟。由于使用的40cm科普望远镜没有自动跟踪系统，曝光时间不能超过1秒。如果曝光时间超过1秒，在拍摄的天体图片中就会出现由于地球自转而产生的明显的天体滑移现象。即使是短时间曝光，图1.6也展示了清晰的颜色变化。图片中央的绿色区域是恒星形成区。大鸟头顶的那个亮点实际上是由多颗恒星组成的，它们被认作刚形成不久的年轻恒星。
图1.6 猎户座大星云（M42）（楚雄师范学院40 cm科普望远镜拍摄）
（6）星系
星系包含大量恒星（星团和星云）以及各种类型的星际气体和尘埃，是构成可观测宇宙的基本成员。太阳处在银河系中，银河系包含上千亿颗恒星。图1.7为地球上看到的银河系，图来自中国科学院云南天文台丽江观测站。银河看起来像一条白茫茫的光带。该图片右半边的中间部分，有两颗亮星被银河间隔开，它们就是牛郎星（天鹰座）和织女星（天琴座）。在我国，牛郎织女在农历七月初七鹊桥相会的神话故事家喻户晓。由于地球所在的太阳系处在银河系当中，因此我们看到的银河系像一条带状河流。如果我们跳出银河系俯瞰，银河系是一个有着旋臂结构的棒旋星系，中心是银河系核球，太阳系则处在一条旋臂结构中。
银河系以外有数不清的类似银河系的星系系统，称为河外星系。20世纪20年代以前，当时的科技水平没办法准确测量河外星系到地球的距离。很多河外星系曾被误认作银河系以内的星云（例如，仙女座大星云）。随着科学技术的不断进步，利用造父变星的周光关系测量出的仙女座大星云（M31）到地球的距离约为250万光年，远大于银河系的尺度（10万光年数量级）。显然，M31为银河系以外的河外星系。鉴于上述历史，今天仍然有人将某些河外星系称之为某某“星云”。
图1.7 从地球上观看银河系（中国科学院云南天文台丽江观测站全天相机拍摄）
邻近天体在万有引力的作用下会组成互有联系的系统，即天体系统。我们熟知的天体系统有地月系、太阳系、银河系。银河系以外还有河外星系。
本文来自：《知识就是力量》杂志社
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