『科普』-什么是南天银河和北天银河？

qdongh 2018-08-25

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序言

在夏季银河？冬季银河？这次全部给你解释清楚！中我们讲了“夏季银河”和“冬季银河”，大家知道了不同季节因为地球公转原因，黑夜朝向宇宙的方向不同，所以我们看见的星星和银河的区域也就不同。

这次我们再来讲讲“南天银河”和“北天银河”

这又是什么说法呢？

星空知识科普

首先，古人对宇宙的认识是“天圆地方”这并不是没有道理的。从第一人称视角来看，我们所看到的地面，是一个平面，向四面八方无限延伸，我们所看到的天空，像一个半球笼罩在我们的头顶，又叫“穹顶”，天圆地方的说法很形象地描述了我们的视角对天空和地面的透视关系，虽然实际上并不是这样。

但是用这种穹顶的模型解释南天、北天就很容易理解。所谓南天和北天，是把天空这个半球沿东西方向切成两半，面向南面那一半称为南天，面向北面那一半称为北天。那么，我们要讲的“南天银河”和“北天银河”也就很好理解了，那就是出现在天空南侧的银河和出现在天空北侧的银河。

通过上边的图可以看到，最明亮的银河中心是属于南天银河的，所以大多数时候，在星野摄影里，要结合星空和地景，我们拍摄夏季银河大多数时候是往南拍摄，如果要拍银河拱桥，则是像上图一样南北都要拍。

但上面的定义比较不严谨，仅适用于描述同一个地方的银河。然而从世界各地不同纬度，能看到的银河的区域和方位是不一样的，这个问题我们待会再谈。从星野摄影的角度来讲，因为对银河结构比较了解，“南天银河”和“北天银河”还有更深层次的定义，这就可以抛开纬度影响，通常我们所讲的“南天银河”和“北天银河”，也是基于下面的定义。

在夏季的夜空，以天蝎座和人马座所在的银河中心为分界，往南侧（右）延伸，一直到南方地平线那一段银河称为南天银河，反之则为北天银河；冬季，以猎户座和金牛座东侧的银河为界，往金牛座、御夫座、英仙座方向是北天银河，往猎户座、大犬座方向是南天银河。

▲北天银河，代表性的天鹅座北十字

▲南天银河，也有对应的南十字（图片来自ESO）

因为中国处于地球的北半球，所以“北天银河”在中国基本可以全部看到，而“南天银河”在中国只能看到一小段，越往北能看到的也就越少，例如在呼伦贝尔，你会看到夏季银河中心几乎是贴着正南方向地平线走的，银心以南的南天银河基本上永远不会出地平线，越往南走，你可以看见越多的南天银河，在广西钦州的三娘湾，盛夏的7、8月份的夜晚，你可以看到整个银河中心高挂在南方天空，银心往南的部分逐渐收窄并进入地平线。

然而广西毕竟还是北半球，还是不能看到完整的南天银河，只能勉强看到南门二、南十字座和船底座大星云这些南天标致性的星星。在春夏之交，透明度极好的前半夜，你可以在正南方地平线上空找到南十字，而更南方的大小麦哲伦星云，在海南也看不到。

如果往北看，也会因为纬度不同有不同的变化。我们知道在北半球北极星是“几乎不动”的，附近的星星都会围着它转——这就成了星野摄影中另一个常拍摄的题材——“星轨”。在北半球，北极星的高度角近似等于你所在的纬度，越往北走，北极星会越来越高，并且可以看见越来越多的星星绕着北极星转。

再拿北斗七星来举例，在广西，我们是看不见勺口朝上的北斗七星的，因为当它“绕着北极星转”到勺口朝上的时候，刚好是在北极星的最下方，广西纬度低，所以这时候它已经沉入地平线下去了。如果在北京，你就可以在秋季的夜晚在正北地平线上方不远处看到勺口朝上的北斗七星。下图，北斗七星从东北方向升起，北极星对面的仙后座准备从西北方向落下，通过它们各自星星的连线，都可以找到北极星。

根据上面的现象，大家回想一下我在上次科普夏季银河和冬季银河的文章中提到的问题：在同一个地点，有些星星永远不会落下，有些星星永远不会升起又是怎么回事？现在应该有答案了——纬度问题。纬度不同，能看到的星星就不同。下面是近似于广西所看到的天空，蓝色区域的星空一直绕着北极星转，永远不会落到地平线下，红色区域的星空则永远不会升起。纬度越高，这两个区域的范围越大，在赤道地区，就是近似于不存在。在南半球，就是刚好相反，蓝圈和红圈调换位置。