群星的族谱——天文学星表纵览（21）

前情

提要

照相术的进步为天文观测又增添了浓重而绚丽的一笔，为了推进恒星视差的照相研究，美国天文学家施莱辛格在耶鲁天文台启动了独立的观测项目，并在他与团队的共同努力下产生了著名的耶鲁星表。

1989年8月8日依巴谷卫星在法属圭亚那的库鲁(Kourou)基地由阿丽亚娜4型火箭(Ariane-4)发射升空，本来准备发射到同步轨道上，但在36500公里处时远地点推进器的意外失效使它进入了椭圆轨道，这个轨道离地球最近时只有500km，这虽然高于地球大气，但已经深入了地球辐射带内部。在穿越地球辐射带时，会有大量的高能粒子妨碍正常观测，并逐渐侵蚀卫星的部件，严重影响了观测时间和使用寿命。到了1992年7月卫星开始出现异常，1993年3月在实现了预期的科学目标之后，停止了全部观测活动，1993年8月15日地面控制中心中断了与卫星的通讯联系。伊巴谷卫星从此加入了太空中孤独漫游者的行列。

依巴谷卫星

(High Precision Parallax Collecting Satellite，缩写为Hipparcos)

同所有的空间望远镜一样，依巴谷卫星也有自己的输入星表(Hipparcos Input Catalogue，简称HIC，星表库编号I/196)。1992年发表，1993年修订，包括11820颗7.3到9等的恒星信息。在四年的观测当中，伊巴谷通过扫描天空观测天文学家们精心筛选出来的十万多颗恒星，传回的数据由FAST(Fundamental Astronomy by Space Techniques)和NDAC(Northern Data Analysis Consortium)两个独立的数据中心分别处理，最终在1997年6月发表了依巴谷星表(The Hipparcos Catalogue，I/239)，星表包括极限星等为12.4等的118218颗恒星，而且都是同一架望远镜用相同的方法获得的结果，大大提高了数据的一致性和准确性，至今仍是光学星表中星数最多，精度最高的星表。

基于依巴谷卫星数据制作的赫罗图

由41453颗恒星数据构成

此外，科学家们为了充分利用这前所未有的观测机会，连定位用的拍摄装置都分配了科学任务，这就是丹麦的Hg教授建议的“第谷”观测计划。由于卫星在太空中只能利用恒星来辨别方位，要将视场中的天体特征与数据库中的恒星资料进行比对来确定当前的指向，为了让这部分工作也具有科学价值，他们在恒星测绘仪后端加装了分光滤波系统，可以实现恒星的双色测光，这是比主镜更加快捷方便的观测方式。这部分工作的输入星表为第谷输入星表(Tycho Input Catalogue，I/197A)。收集的数据在1997年6年发布，称作第谷星表(The Tycho Catalogue，称为Tycho-1，与依巴谷星表同在I/239目录中)，包括极限星等为11.4等的恒星1058332颗，但是由于自行误差较大，位置精度随时间迅速下降，1998年结合新发表的ACT星表，提取了990182颗恒星，制作了参考星表(The Tycho Reference Catalogue，I/250)。1999年工作组又采用新的处理技术，综合地面的观测数据发表了第谷2星表(The Tycho-2 Catalogue，简称Tycho-2，I/259)，星数达到2539913颗。取代了沿用二十多年的FK5+PPM地面参考系。

位于智利的托洛洛山美国洲际天文台

(Cerro Tololo Inter-American Observatory)

依巴谷卫星取得了巨大的成功，但也留下许多遗憾。比如说它没有使用CCD作为成像设备，而沿用了传统的光电倍增管，极限星等只有12.5等；而且卫星运行于近地轨道，无法观测全部天区。

用于UCAC拍摄的美国海军天文台双筒天体照相仪

正在处理帕洛马巡天底板的美国海军天文台发现最新的数据仍然无法满足需要，而且由于历史原因，南天的数据尤其缺乏。在经过了仔细论证之后，美国海军天文台决定自己来补齐这部分资料，他们在1998年将一架口径8英寸(20厘米)的双筒天体照相仪(twin astrograph)运到智利的托洛洛山美洲天文台，开始对南天进行巡天。为尽快得到可用结果，使用柯达公司1536x1024 像素的大尺寸 CCD在单一波段(570-650 nm)工作。只用了两年便完成了南纬15度以南天区的星表编制工作，发表了UCAC1星表(US Naval Observatory CCD Astrograph Catalog，I/268)，包括27425433颗8-16等的恒星。南天观测的成功肯定了他们的思路。于是他们又将望远镜转移到美国海军天文台位于亚利桑那州旗杆镇(Flagstaff)的观测站上开始了对北天的巡天。2004年5月观测任务全部完成。但数据的处理还需要更长的时间，同年只放出了北纬40以南的数据，称为UCAC2(I/289)，包括48330571个星体的位置和星等信息。然后又制作了框架性的亮星星表The UCAC2 Bright Star Supplement(I/294)。最终的数据直到2009年6月才全部完成，是为UCAC3(I/315)。每个目标的实现都是另一个梦想的起点。欧洲的下一代天体测量卫星Gaia已经在建造之中……

美国海军天文台位于亚利桑那州旗杆镇附近的观测站

(United States Naval Observatory Flagstaff Station)

如果你觉得这些枯燥的数字不那么直观，就请想想凉爽夏夜的星河吧，那些渺若云气的星星点点都有自己的编号和记录，我们可以随时查出它们的年龄，成分，速度，距离；算出它们运行的轨迹，终结的命运。在望远镜发明400年之后，我们终于可以抛开水晶球和占星盘，对这个简单而优美的宇宙有了些许了解，这是生命的奇迹！

但请不要忘记，那些在闷热的工房里研磨镜片的人们，在寒冷的冬夜里守望夜空的人们，在幽暗的房间里检视底片的人们，在昏黄的灯光下整理数据的人们……我们正是站在他们的肩头，才看到那么多，那么远……

——谨以此系列献给2009国际天文年

END

精彩仍在继续

截至本期，关于天文学星表纵览的连载暂告段落，相信正在阅读的您跟我们一样意犹未尽。

说起天文学星表，法国斯特拉堡天文数据中心是一个绕不开的重要地标。接下来，我们将为您带来该系列的番外篇——星表库，以飨读者。

上述内容原载于《天文爱好者》2009年第12期

作者 余 恒

排版 杨涵溪

审核 李珊珊

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