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2011/11/29

天文觀測入門:(5)天文參考書籍

目視觀測所看見的深空天體,大都沒有顯著的顏色,不像大型望遠鏡所拍的彩色相片那樣壯觀。

就算觀測明亮的星雲或星系, 如M31或M42等,在目鏡裡多半呈現灰白、雲霧狀的朦朧光影,有些光芒是肉眼所無法看見的。

想目睹星體的另一面的話,哈伯望遠鏡就已拍攝許多令人讚嘆的影像;上網就可輕易瀏覽,根本不用花錢。有些天文台還有連線功能,可提供業餘人士線上觀測的機會。

雖然有以上這些資源可利用,目視觀測仍然是一門重要基礎課題

看似朦朧狀的星體,其實並非灰白一團的。
例如,若仔細觀察M82的話,就會看出隱約、深淺不一的條紋。
甚至像M13、M22等明亮的球狀星團,也絕不僅是一團亮光而已;若能花時間小心檢視,就可辨識出不同的形態與紋路。

因此,學會儀器的操作與星圖的判讀之後,下一步就要
  • 學習如何辨識觀測的目標
這個道理就跟賞鳥一樣。若長時間鑽研望遠鏡等設備,卻對鳥類一竅不通,忽略鳥的欣賞,這就是本末倒置了!

就像賞鳥的人要知道各種鳥類的特徵,觀星者要看得出所以然、要看得有趣,就先要做一點功課、瞭解所觀測天體的特徵。
第一步:
  •  認識星座乃天文觀測之門

以下書籍非常有用,能增進知識與觀測技巧,一定要選幾本來讀:

1.  天文觀星圖鑑 (Ian Ridpath)

本書簡介天文基本知識與所有星座。
內含每月星空圖與每月星座介紹,非常值得參考。



2.  The Urban Astronomer's Guide (Rod Mollise)

針對都市觀星族而寫的。
都市觀星的特殊考量、儀器選購、四季觀星等,都有詳盡的說明。


作者提供四季觀星導覽,分享個人經驗。觀測的天體與目視搜尋的方式,皆有細膩的描述。


3. The Backyard Astronomer's Guide (T. Dickinson & A. Dyer)

天文入門器材選購最具權威的指南。許多有用的忠告與經驗談。



本書包羅萬象,涵蓋天文知識與儀器的介紹。圖文並茂的器材評鑑,技術層面的資訊非常實用。


4. Turn Left at Orion (Guy Consolmagno)

專為小型望遠鏡所寫的觀測入門書。


對目視搜尋有淺顯的說明。目標皆為顯著、著名的深空天體。


本書文筆淺顯易懂,很生活化,沒有生硬的科學字眼,很適合初學者。


5.  Deep-Sky Companions: The Messier Objects (Stephen O'Meara)

本書是新一代梅西爾觀測者的重要參考書。


作者專職觀測,不僅介紹梅西爾天體的歷史與天文資料,更詳加說明目視尋星的方法。


每個目標都包含3項說明:歷史、尋星法、作者觀測記錄。扼要的描寫淺顯易懂,又不失專業。
本書為當今天文觀測立下楷模,是每位觀星者不可或缺的參考書


6. Deep-Sky Companions: The Caldwell Objects ( Stephen O'Meara)

為補梅西爾目錄之不足,英國天文學家Patrick Moore選擇109個獨具觀測價值的天體,編成Caldwell 目錄。

梅西爾觀測之初是為搜尋彗星,將類似彗星的天體記錄下來,編成目錄,以免日後混淆。
所以,對梅西爾來說,目錄裡的星體不是用來觀測,而是要 "避開" 的!

Caldwell目錄的出發點就完全不同。這份目錄列舉全天有趣的深空天體,專供業餘同好觀測用的。如Moore指出,目錄裡大部分天體用10公分小型望遠鏡就可觀測。

 

本書包含許多壯麗的南空天體,如半人馬座ω星團(C80);或有趣的NGC457仙后座 "ET" (又名貓頭鷹)疏散星團 (C13)。
各天體的歷史與觀測紀錄都有詳盡的說明,尋星圖與搜尋指示也很詳細。


7. Steve O'Meara's Herschel 400 Observing Guide

18世紀英國天文學家William Herschel與妹妹Caroline Herschel觀測到2500多個深空天體。

1970年代美國ACAC天文俱樂部從中選出最具觀測價值、並具挑戰性的400個目標,編成 "Herschel 400" 目錄,以供北半球同好觀測所需。

本書列舉1到12月各季所能觀測到的Herschel深空天體,非常完備:




每個月份的觀測分成7個晚上來完成,井然有序。作者親自設計尋星圖,極具參考價值


8. Deep-Sky Companions: Hidden Treasures (Stephen O'Meara)

作者累積多年的觀測經驗,自選109個獨具特色的深空天體---"隱藏的寶藏"---以供愛尋寶的同好發掘。




透過獨到的想像力,作者將許多特殊的深空天體,描繪出展新奇特的相貌。
例如,仙后座NGC 659 疏散星團,在作者生動的筆下,成為具有中國哲學風格的 "陰陽星團"。



以上書籍對天文觀測助益良多。花時間閱讀後,再次觀測時:目鏡裡的影像,將不再是模糊的灰黑,而是具有歷史與生命感的奧妙之物


*網站:

Cloudy Nights:熱門的網站,有各種討論與評鑑。

Sky & Telescope:著名雜誌,有許多天文資訊與觀測小工具。

Galaxy Zoo :業餘人士可參與辨識哈伯望鏡的影像資料。


另外,還有些參考書也很有用:

* Atlas of the Messier Objects  

精美圖片,完善的天文資料,詳盡的觀測記錄。
沒有星圖。可與O'Meara的書搭配使用。





*Galaxies and How to Observe Them

專為目視觀測星系所作。有各式星系的總目錄與資料。
有簡要的觀測描述。沒有星圖。
對星系的演變有詳盡的介紹。






*Observing Handbook and Catalogue of Deep-Sky Objects

內有2000多個深空天體的資料。
以星座區分,條列式的,檢索方便。
雖無星圖,觀測說明專業詳盡。有些許觀測草圖。








天文觀測入門:(4)星圖

除望遠鏡等設備外,天文觀測所需的工具,就屬星圖最為重要了
近年來拜科技之賜,有許多星圖軟體;但甚麼也比不上紙本星圖的方便與可靠。

就像讀書一樣,星圖多看幾遍以後,就不會忘記,就能記住天體的位置。
觀測一陣子以後,甚至不用看星圖就能找到目標:還有甚麼比這基本功更酷的呢?


以下介紹幾本好用的星圖:

1. Sky & Telescope's  Pocket Sky Atlas(Roger Sinnott)

市面上最方便實用的星圖。7.6等星圖,標示清楚,印刷精美,很適合戶外觀測時使用:



內附Caldwell與Messier目錄供快速檢索,非常好用!


2.  Sky Atlas 2000.0 (Wil Tirion)

最詳盡的桌上型星圖。8.5等星圖,非常詳盡:



這本算是百科全書式的參考書了。大開數的印刷,有利於瞭解各星座間的相關位置。


3.  The Observer's Sky Atlas (Karkoschka)

這本小書攜帶方便,簡要的星圖(6等星)標明各星座的深空天體。
附有重要天體的各項資訊與簡要敘述,並有觀測難易度的指標。


重點位置則以9等星圖標之,很適合目視尋星所需:




4. The Cambridge Star Atlas (Wil Tirion)

適合入門的6.5等星圖。包含各種基礎天文知識的簡介,還附有月亮地圖與每月南北半球的星空圖。



閱覽時,星圖上方有資訊總表,便於參閱各天體的資料。


Wil Tirion 製作的星圖印刷精美,還包含許多有用的資料。
平常有空就要多看,就能記住每個星座與各種天體的位置。

如此一來,晚上觀測時,就會節省許多寶貴的時間。
假以時日,不必靠圖就可直接目視搜尋,找到目標。

這跟開車是一樣的道理:路熟了,就不用依賴衛星導航。
熟習星圖的人,也就不需GO-TO了。
































2011/11/27

天文觀測入門:(3)天文望遠鏡配件

剛開始時不需投資太多。但若預算許可,可添購以下重要配件:

1. 尋星鏡

  • 高品質7X50或8X50尋星鏡。

若使用杜普森反射式望遠鏡,最好添購RA正像尋星鏡,有利於搜尋高仰角天體。
正像尋星鏡所看見的影像不會顛倒或相反,完全符合星圖上的標示,目視搜尋會更省事。

8X50正像尋星鏡(上),內紅點尋星鏡(中)

有的望遠鏡原廠所附的是內紅點尋星鏡,易於使用,方便對準方向。


若與正像尋星鏡一起搭配的話,就會非常好用。


2. 濾鏡:

可過濾特定波長的光線,提高深空天體的辨識度。

  • UHC濾鏡:加強影像對比。
  • O-III濾鏡:有利觀測行星狀星雲。

Baader O-III 濾鏡(左),Baader UHC 濾鏡
    使用O-III濾鏡時影像會變暗,不適合口鏡小的望遠鏡目視使用(15公分以下)。

    另外,若有興趣觀測月球,可考慮月亮濾鏡,避免觀測時影像過於刺目。

    3. 調焦座:

    若預算許可,可升級高品質的調焦座,高倍觀測時,焦距的微調會更方便、更精準。

    MoonLite CR2 Cryford 對焦座


     4. 光軸校正器:

    反射式望遠鏡必備。每次組裝後,需重新校正光軸。
    雷射式的很方便使用。

    Badder Planetarium Laser Colli

     若需校正二次鏡與調焦座,尚需內有十字絲的sight tube:

    Astro Systems Sight Tube 與 Autocollimator

    5. 紅光手電筒:

    這個小配件對觀星族來說非常重要。畢竟觀測活動主要是在夜間進行。

    一般手電筒的白光過於刺目,會造成瞳孔收縮,不利於夜間視覺。
    紅光有照明的功能,又能保持眼睛夜間的視覺,有助於閱讀星圖與儀器組裝。

    用紅色透明紙就可改裝現成的手電筒,但要注意光線不要太強。用自行車尾燈也可以。
    不過,這些都不是很理想,光線通常都太強,不適合夜間閱讀星圖。

    因此,最好選用天文專用LED手電筒,可調整光線的強弱:

    Rigel Systems Starlite Mini

    6. 雙筒望遠鏡

    7倍或8倍的雙筒望遠鏡視野寬廣明亮,目視搜尋時可與尋星鏡一起搭配使用。
    口徑最好能有40~50mm,7X50的雙筒鏡最適合。
    Nikon 7X50 (左) 與 Pentax 8X42 DCF CS
     除口徑外,也要選擇實際視野寬廣者,視野最好能達7度。
    Nikon 7X50 實視野7.3度,Pentax 8X42 DCF CS 實視野7.5度
    良視距也很重要,最好要有20mm。
    雙筒鏡很適合觀測壯麗的銀河或寬廣的疏散星團。
    晴朗的夜空下,很適合星座的漫遊。

    7. 巴羅鏡

    購買以上配件後若還有預算,可考慮添購巴羅鏡。
    巴羅鏡接於目鏡端,可延長物鏡焦距,增加倍率。
    通常2倍巴羅鏡就夠用了。

    Vixen 2X Barlow Lens DX

    例如,22mm的目鏡若用2倍巴羅鏡,就變成11mm了。
    巴羅鏡最好用在長焦目鏡上。若目鏡品質不好,或倍率已經很高,加裝巴羅鏡後倍率會過高,影像會變模糊。

     *   *   *      *   *   *      *   *   *  

    目視觀測時,尋找目標為首要任務。因此,品質良好的尋星鏡就非常重要。
    長時間觀測會對眼睛造成負擔,最好選擇高品質、廣視野的目鏡,將能大大減少眼睛疲勞。

    勤加觀測,多加練習後,尋星鏡所對準的目標, 就會出現於低倍目鏡的視野。
    一旦熟練尋星技巧,這種 "人工式GO-TO" 既快又準,會比電動的省事便捷。

    若有高品質的調焦座,觀測時那順暢的手感將會是一種享受!







    天文觀測入門:(2)天文目鏡的選擇

    既然天文入門首重目視觀測,目鏡就扮演相當重要的角色。

    買望遠鏡時,原廠會附贈短焦與長焦的目鏡各一。雖然可用,品質往往尚可而已。

    一般觀測,通常只要3顆目鏡,涵蓋低倍、中倍、高倍所需:

    Vixen LVW 目鏡與 Pentax XW 目鏡(中


    倍率與視野
    •  望遠鏡倍率計算公式:物鏡焦距÷目鏡焦距
    以Meade 8" Lightbridge 為例,焦距1270mm,若用14mm的目鏡,倍率約90倍。

    不過,倍率不是越大越好,要看物鏡口徑與天候條件而定。
    • 最大有效倍率:物鏡口徑公分數X10
    例如,口徑20cm的望遠鏡,最大有效倍率約200倍。倍率再高的話,影像就會模糊 (除非大氣異常穩定,或是望遠鏡品質與設計非常優秀)。

    對目視觀測者來說,還要考量目鏡所能看到的視野。視野若太小,會好像以管窺天。

    若要增進觀測的樂趣,避免眼睛疲勞,建議添購廣視野(65-70度)的目鏡。
    •  實際視野=目鏡視野÷放大倍率 
    例如,Pentax XW 14mm,視野70度,放大倍率90倍的話,實際視野約0.8度,約可容下英仙座雙星團。

    Pentax XW14

    觀察放大的星體,若視野寬廣,就會有如臨其境的感覺。 同樣的目標若用30-50X低倍看,就會缺少臨場感。

    近來有廠商推出超廣視野的目鏡,如Tele Vue Ethos系列 (視野高達100度)、Delos (72度),高倍率時仍保有較廣的實視野,更有利於觀測。
    目視觀測者,最好要投資一顆這種廣視野的目鏡:

    Tele Vue Delos 10


    另外,還要考量良視距(為看全部視野,眼睛離目鏡的距離)。
    良視距高,有利戴眼鏡者觀測。
    良視距至少需15mm以上,20mm最為理想。

    一般觀測深空天體,最常使用低中倍率(約50-90X)。
    若要觀測行星或球狀星團,中高倍率最適合(約150-200X)。

    Vixen NLV 與LV (右) 目鏡

    千萬別輕忽目鏡的重要!
    造價昂貴的望遠鏡若只用粗製濫造的PL目鏡,觀測品質就大打折扣。

    一顆優良的廣視野目鏡,售價就足以買一台小型的牛頓反射式望遠鏡。
    可是,用過就知道,一顆好目鏡就夠了,就足以伴你度過無數星光燦爛的夜晚。


    目鏡與倍率的選擇

    若要觀測黯淡的星雲或其他深空天體,倍率不能太高。若超過100X,目鏡裡影像會太暗,很難辨視。

    不過,倍率也不能過低,尤其在都市有光害的地方。有時30-40X的低倍率難以看出的深空天體,稍微提高倍率才能看到。

    因此,目鏡的選擇要依觀測目標與當時天候情況而定, 並依主鏡口徑選擇適合的倍率:
    • 最適合的倍率是既能放大目標、辨識細節,又能保留影像的明亮。
    例如,若要觀測像M33、M51等較黯淡的星系,約60X前後的倍率較適合。除非大氣情況特佳、或無光害,若用90X以上高倍會很難看出。

    再舉一例,要觀測玉夫座NGC 253星系與NGC 288星團,用50-60X的低倍率就足夠了;倍率再高的話,影像會較暗,會很難看出。

    當然,要觀測行星或明亮的球狀星團,若狀況許可的話,可用150-250X高倍率觀察。











    天文觀測入門:(1) 新手天文望遠鏡的選購

    國內有關天文觀測的討論很多,絕大部分偏重於天文攝影。
    可是,天文攝影所需的器材相當昂貴,又需專業的知識,不適合一般想入門的新手。

    困惑的新手若詢問天文儀器專賣店,店家往往推銷各式昂貴的儀器:高科技的GO-TO自動尋星望遠鏡、精密的赤道儀、無色差的折射式等等。
    這些隨便一樣都要價1個月以上的薪水,看上眼的至少要好幾個月的薪水!

    新手花大錢買來的折射式望遠鏡,最大口徑通常只有8-9公分;昂貴的折反射式GO-TO望遠鏡約15公分 (20公分的貴又重)。
    等到裝上原廠附贈的目鏡、啟動GO-TO、輸入M51後才發現,目鏡裡一片漆黑,甚麼也看瞴......

    在冷颼颼的夜裡搬運笨重的望遠鏡,試幾次仍又看不見,還沒入門,往往就先自我出局了!

    因此,天文觀測入門最重要的忠告如下:
    • 不要陷入儀器選購的迷思
    • 不要考慮天文攝影器材!
    沒有完美的望遠鏡:折射式、反射式、折反射式等功能各有不同,各有優缺點。在電腦前搜尋資料,整晚比來比去,遲遲不下手,枉費外頭美麗星空

    新手連望遠鏡都還不熟習,甚至連星座都缺乏了解,單靠有限的預算與知識,就要馬上進行高階的天文攝影,這不正是好高騖遠?
      觀星是人類最原始的慾望。透過望遠鏡的集光,蒐集遠方微弱的星光。
      要觀星,又不想花冤枉錢的話,入門最佳器材就是反射式望遠鏡
      • 反射式望遠鏡售價低廉、操作簡單,最適合天文觀測入門。

      架設於經緯儀或赤道儀的牛頓反射式望遠鏡:
      Vixen R200SS 20公分反射式望遠鏡 (與GP2赤道儀)

      售價便宜、操作容易、大口徑的杜普森式望遠鏡:
      Meade 10" Lightbridge (25cm)

      既然想觀星,最重要的就是要看到星星,用眼睛觀測
      雖然攝影器材可觀測到肉眼無法看到的細節,最讓人興奮的,還是目視觀測的臨場感

      若想看到肉眼看不見的細節與光線,上網去看哈伯望遠鏡所拍的相片不就得了?

      相信沒有人會忘記第一次看見仙女座星系的震撼吧!
      這種感覺不正是當初對星空感到好奇的悸動?

      有多少人花大筆費用,買入精密儀器,整晚低頭調教器材,卻忘記抬頭看那美麗的星光......
      有多少人花大量精力,研究天文攝影,但對星體的認識僅只於赤經與赤緯的數據......

      誰說天文觀測一定要花大錢呢?昂貴的10公分螢石鏡就會看得比較清楚嗎?
      • 猶豫不決。預算內,買最大口徑的望遠鏡就對了 (反射式為宜)。

      雖然口徑愈大愈好,但別忘了考量望遠鏡的重量搬運的便利性
      • 若能在自家屋頂或陽台觀星,望遠鏡就不需全部拆卸,頂多分成腳架與鏡筒兩大部分,較無搬運的問題。這種情況,就能選擇口徑較大的望遠鏡。
      • 若無法於自家觀測,必須將望遠鏡搬移至住家附近或遠處的地點,那就一定要考慮望遠鏡的重量與攜帶的便捷

      不過,除非住在山上或鄉間,對一般都市觀星族來說,各類望遠鏡口徑不宜過小

      在無光害的高山,10公分望遠鏡就能觀測到絕大多數的深空天體;可是,在有光害的都市要觀測同樣目標,可能就需要20公分以上的望遠鏡才行。
      • 都市觀星族,望遠鏡最佳口鏡以15-25公分為宜
      為兼顧望遠鏡的集光力與攜帶性,都市觀星建議最大口徑為:
      • 折射式:10cm
      • 折反射式:20cm
      • 反射式:25cm
      話說回來,若預算只能購買15公分的小望遠鏡與經緯儀,也不會差到哪裡:
      雖然小望遠鏡集光能力有限,能觀測到的天體不多,卻攜帶方便,使用的機會多。
      雖然簡單的經緯儀無法自動追星,卻使用方便,機動性高。
      雖然反射式望遠鏡的解析度無法與折射式相比,但反射式通常口徑較大,集光力高,所能觀測的深空天體較多,會勝過小口徑的。

      當別人還在"暖機"、設定GO-TO時,一位經常觀測、熟習星圖與星體位置的觀星者,早已輕易架好簡單的杜普森式望遠鏡、早就進入情況了。

      不要以為只差幾分鐘而已:天空是有雲的,不會都是晴天星體的位置是會移動的不會停留在最適合觀測的位置

      有時雲散開了,剛好有一個空檔可觀測。當別人還在操作機器時,熟習星圖者就可迅速手動調整,鏡架一轉、尋星鏡一看,就能很快找到目標。

      夜晚空閒時,看見窗外星光點點,小望遠鏡連鏡帶架一扛,就能走出戶外觀星去。

      倘若望遠鏡與腳架過於笨重,需要電源或其他器材,除非真得很有心,想到要把望遠鏡搬到戶外、還要再搬回來:絕大多數的人應該就會作罷吧!
      •  一架常使用的小望遠鏡,遠勝於放在角落的大望遠鏡!

        伽利略是用怎樣的望遠鏡啊?
        初學者若能想到這點,就會明瞭,與其花大量的時間與費用在高科技儀器上,倒不如花同樣的時間與精力在天文入門的本質
        • 天文入門就是要觀星,要出門看星去!




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