[科普中國]-仙女座

仙女座是全天88個(gè)現(xiàn)代星座之一，也是2世紀(jì)希臘羅馬天文學(xué)家托勒密列出的48個(gè)星座之一，位于天球赤道以北，仙女座中的主星M31（仙女座星系），是該星系群中的最大成員之一。在希臘神話中，仙女座象征被拴在巖石上待海怪刻托吞噬的女神安德洛墨達(dá)。仙女座在北半球秋季夜晚最易觀賞，同時(shí)出現(xiàn)的還有象征珀耳修斯神話中其他神祇的星座。

仙女座位于大熊座的下方，飛馬座附近。仙女的頭為壁宿二，是飛馬座四邊形的其中一只角。由于其赤緯偏北，仙女座只有在南緯40度線以北的地區(qū)能夠看到，在40度以南的地區(qū)則會(huì)位于地平線之下。仙女座是天球上最大的星座之一，面積為722平方度，是滿月大小的1400倍，最大星座長蛇座面積的55%，也是最小星座南十字座面積的十倍以上。

研究歷史100多年以前,人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)還局限在銀河系以內(nèi)。當(dāng)時(shí),天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多云霧狀天體,將它們統(tǒng)稱為星云。一些天文學(xué)家使用分光方法觀測和研究了恒星和星云之后,發(fā)現(xiàn)這些云霧狀天體其實(shí)并不全都是同一類天體。其中有一類是由氣體和塵埃構(gòu)成的,是位于銀河系以內(nèi)的真正的氣體星云;而另一類云霧狀天體實(shí)際上卻是由許多恒星密集在一起構(gòu)成的恒星集團(tuán),它們往往具有旋渦狀結(jié)構(gòu),因而又稱之為“旋渦星云”。仙女座大星云就是這些旋渦星云當(dāng)中最典型的一個(gè)。

旋渦星云究竟是一種什么樣的天體系統(tǒng)?它們是銀河系以內(nèi)的天體還是銀河系以外的天體?這個(gè)問題令天文學(xué)家十分費(fèi)解,并且在很長一段時(shí)期內(nèi),大家都沒有辦法達(dá)到共識(shí)。1920年4月26日,美國國家科學(xué)院為這個(gè)問題專門召開了一次題為“宇宙尺度”的辯論會(huì),辯論的內(nèi)容是銀河系的大小和旋渦星云的真相。這兩個(gè)問題是緊密相關(guān)的。如果銀河系足夠大,而旋渦星云很近很小,那么后者就是前者的組成部分;相反,旋渦星云就是銀河系之外獨(dú)立的“宇宙島”。

在測定天體距離方面頗有成就的柯蒂斯認(rèn)為旋渦星云是河外星系,他根據(jù)仙女座大星云中新星的亮度估計(jì)了它的距離,約為100萬光年,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于銀河系的直徑。柯蒂斯說:“作為銀河系以外的星系,這些旋渦星云向我們指示了一個(gè)比我們?cè)人胂蟮母鼮楹甏蟮挠钪?。?/p>

對(duì)銀河系結(jié)構(gòu)做出了正確解釋的沙普利堅(jiān)決不同意柯蒂斯的結(jié)論,他堅(jiān)持認(rèn)為“旋渦星云與其它星云一樣都是銀河系的成員”。他的證據(jù)是一位荷蘭天文學(xué)家范瑪南所提供的觀測結(jié)果:旋渦星云的距離只有數(shù)千光年,都在銀河系的范圍以內(nèi)。當(dāng)時(shí)辯論雙方各持己見,誰也拿不出足夠的理由將對(duì)方說服。旋渦星云成為舉世矚目的難解之謎。

就在許多天文學(xué)家為旋渦星云的本質(zhì)問題而煞費(fèi)苦心的時(shí)候,年輕的天文學(xué)家哈勃在 1923年通過威爾遜山天文臺(tái)2.54米的巨型反射望遠(yuǎn)鏡拍攝了一批高清晰度的旋渦星云照片。哈勃對(duì)這批旋渦星云的照片做了仔細(xì)的推敲,照片上仙女座大星云M31的外圍已被分解為恒星。從這些恒星中他找到了第一顆造父變星。第二年,他又從仙女座大星云中辨認(rèn)出許多造父變星。造父變星的綽號(hào)叫“量天尺”,利用“造父變星周光關(guān)系”可以推算出這些變星的距離,進(jìn)一步就可以確定出它們所隸屬星云的位置了。這是一條揭開旋渦星云本質(zhì)之謎的正確途徑。哈勃計(jì)算出M31的距離約為90萬光年,而當(dāng)時(shí)已知銀河系的直徑為10萬光年。由此哈勃確認(rèn)M31是遠(yuǎn)在銀河系以外的獨(dú)立的星系。1924年底,哈勃對(duì)于旋渦星云的研究結(jié)果公布后馬上得到了大家的公認(rèn)。

現(xiàn)代測量結(jié)果表明,仙女座大星云M31距離我們220萬光年,是地球人類肉眼可以看見的最遙遠(yuǎn)的天體。M31的直徑約16萬光年,幾乎比銀河系大一倍;所包含的恒星數(shù)目也比銀河系大約多一倍;質(zhì)量也比銀河系大一倍以上。

M31有7個(gè)伴星系,前面已經(jīng)提到過的M32和M110是7個(gè)伴星系中最明亮的兩個(gè),它們的視星等都是9等左右,M32的直徑大約7000光年,M110的直徑大約14000光年。還有兩個(gè)伴星系也比較亮,通過口徑15厘米以上的望遠(yuǎn)鏡能夠看到,它們是NGC147和NGC185,直徑分別為7800光年和9500光年,也都是橢圓星系,都位于M31以北大約7°的天區(qū)。從星圖上看,這兩個(gè)伴星系都在仙后座中,實(shí)際上,它們與M31有著物理上的聯(lián)系。另外3個(gè)伴星系的亮度大約13等甚至更暗,要通過大型天文望遠(yuǎn)鏡才能看到。

事實(shí)上,我們的銀河系與鄰近的大約30個(gè)星系在引力作用下聚集在一起組成了一個(gè)比較小的星系集團(tuán),叫做本星系群。本星系群中最主要的成員是仙女座大星云,其次是我們的銀河系,另外還有大小麥云、三角座的旋渦星系M33等等。

1993年哈勃空間望遠(yuǎn)鏡得到的M31中心部分的照片,顯示出它有兩個(gè)核,這是一個(gè)令人驚異的新發(fā)現(xiàn)。有人猜想可能是曾經(jīng)有一個(gè)伴星系闖入了M31的核心,但是這也只是猜測。

人們從對(duì)仙女座大星云的觀測和研究當(dāng)中獲得了許多寶貴的信息,發(fā)展了對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)。仙女座大星云一直是天文學(xué)家關(guān)注的對(duì)象。

位置秋夜的星空不像春夏兩季的星空有那么多明亮的星座，一群王族星座是秋夜星空的最大特點(diǎn)。這些王族星座的主人公是古代埃塞俄比亞的國王、王后和公主，以及從海中怪獸的手里救回公主的勇士，即英仙。在仙王座、仙后座、仙女座、英仙座等一批王族星座當(dāng)中，仙女座因?yàn)閾碛蠱31而成為最受人們矚目的星座。仙女座大星云大致位于仙女座的中心位置，在南緯48°以北的廣大地區(qū)都可以看到仙女座大星云3。

為了能夠在浩繁的群星當(dāng)中順利地找到仙女座大星云，我們需要首先熟悉一下秋夜星空。秋夜的銀河已轉(zhuǎn)到東北方，可以看見在銀河中“游泳”的仙后座，它有5顆相當(dāng)明亮的恒星排列成英文字母“W”的形狀，很容易辨認(rèn)。仙后座的西面為仙王座，東面是英仙座。銀河南邊不遠(yuǎn)，有四顆亮星成一個(gè)明顯的四邊形排列，這就是著名的秋季大四邊形。四邊形的三顆星都屬于飛馬座，只有東北角的那一顆星是仙女座a星。仙女座a星的目視星等為2等，白色。從仙女座a星往北約12°，再往東約5°遠(yuǎn)的地方有一顆3等的雙星，是仙女座γ星，中文名叫“天大將軍”。這個(gè)“天大將軍”我們要格外注意，仙女座大星云M31非?？拷驮谒奈鬟厓H僅1°遠(yuǎn)的地方。

仙女座大星云的總星等為4等，單位面積的亮度平均為6等，晴朗無月的夜晚用肉眼依稀可見，像一小片白色的云霧。通過一架小型天文望遠(yuǎn)鏡就能看出它那柔和的銀白色橢圓形狀。仙女座大星云是一個(gè)典型的旋渦星系，但是由于它是側(cè)面朝向我們，所以不容易看出它的一條條的旋臂。通過口徑大一些的天文望遠(yuǎn)鏡，可以看出它的一些結(jié)構(gòu)，比如它的核心特別明亮，并且越往中心部分越明亮，還可以看出一部分旋臂、黑色的塵埃線、球狀星團(tuán)和恒星云等。另外還可以看到它的兩個(gè)矮星系伴侶，一個(gè)小的、呈圓形的、很密集的橢圓星系M32在M31核心的南面，另一個(gè)略微暗弱一點(diǎn)兒但比M32更大且長的橢圓星系M110在M31的西北邊。還有許多銀河系內(nèi)的比較暗弱的恒星充滿了這一天區(qū)，更為仙女座大星云增添了迷人的色彩。3

歷史與神話西方在年代比希臘天文學(xué)更早的古巴比倫天文學(xué)中，仙女座中間和雙魚座的一部分恒星合起來形成一個(gè)星座，象征巴比倫神話中的生育女神亞奴尼圖（Anunitum）。4

仙女座所象征的是希臘神話中“被鏈條拴住的女神”安德洛墨達(dá)，也就是玻耳修斯之妻、傳說中埃塞俄比亞國王克甫斯和王后卡西歐佩亞之女。在這一希臘羅馬神話故事里，卡西歐佩亞炫耀自己的女兒比涅瑞伊得斯海仙女還要貌美，海仙女便向海神波塞冬告狀，希望他能懲罰卡西歐佩亞的無禮之言，波塞冬因此令海怪刻托侵襲埃塞俄比亞。驚慌失措的國王克甫斯從阿蒙神諭得知，要拯救王國，就只有把女兒安德洛墨達(dá)獻(xiàn)祭給刻托。安德洛墨達(dá)被鏈條拴在海石上，此時(shí)英雄玻耳修斯用女妖美杜莎的頭把海怪化為巖石，救下了她。

仙女座是希臘神話中仙后卡西奧佩婭的女兒，仙女的頭為壁宿二，是飛馬座四邊形的其中一只角。仙女座是全天88星座之一，位于大熊座的下方，飛馬座附近。仙女座因仙女座大星系M31而著名。M31距離我們大約200萬光年，是肉眼可見的最遠(yuǎn)的天體. 在希臘神話中，安德羅墨達(dá)（Andromeda）是衣索比亞(Ethiopia)國王克甫斯（Cepheus）和王后卡西奧佩婭（Cassiopeia）的女兒，其母因不斷炫耀自己的美麗而得罪了海神波塞冬之妻安菲特里忒，安菲特里忒要波塞冬替她報(bào)仇，波塞冬遂派鯨魚座蹂躪埃塞俄比亞，克甫斯大駭，請(qǐng)求神諭，神諭揭示解救的方法是獻(xiàn)上安德羅梅達(dá)。

大陵五（英仙座β）在歐洲又被稱為“魔星”，便象征著美杜莎的頭5。后來，玻耳修斯和安德洛墨達(dá)成婚，誕下七兒二女，并建立起邁錫尼城，是為玻耳修斯王朝。安德洛墨達(dá)去世后，智慧女神雅典娜在天上制成星座來紀(jì)念她，也就是仙女座。仙女座緊鄰的英仙座、仙后座、鯨魚座和仙王座也分別象征神話故事中的玻耳修斯、卡西歐佩亞、刻托和克甫斯。6

托勒密于2世紀(jì)所著的《天文學(xué)大成》中，最早共列出48個(gè)星座，仙女座就是其中一個(gè)：壁宿二（仙女座α）為安德洛墨達(dá)的頭，車府增十六（仙女座ο）和螣蛇十九（仙女座λ）為鏈條，奎宿五、奎宿六、奎宿八、奎宿九和天大將軍一（仙女座δ、π、μ、β和γ）為身體及雙腿的輪廓。阿拉伯天文學(xué)家也有記載托勒密的星座，但在仙女座中額外納入幾顆星，象征女神腳下的一條魚。1787年，德國天文學(xué)家約翰·波得將仙女座內(nèi)的幾顆恒星以及蝎虎座的大部分恒星合起來，歸為腓特烈榮譽(yù)座，以紀(jì)念普魯士腓特烈大帝，但不久后便不再通用。但與古時(shí)定義不同的是，現(xiàn)代的仙女座不再是幾顆亮恒星連起來的輪廓，而是天球上一個(gè)包含這些亮恒星以及周邊天體的特定區(qū)域。1922年，國際天文聯(lián)合會(huì)決定根據(jù)仙女座的拉丁文名Andromeda，得出其正式縮寫“And”。尤金·德爾波特在1930年定下仙女座的正式邊界，即一個(gè)由36段線組成的多邊形。根據(jù)赤道坐標(biāo)系統(tǒng)，仙女座位于赤經(jīng)22時(shí)57.5分和2時(shí)39.3分之間、赤緯53.19度和21.68度之間。

中國中國天文學(xué)中的奎宿包括仙女座的9顆星（仙女座β、μ和ν等）及雙魚座的7顆星等，呈鞋形。仙女座γ又稱天大將軍一，屬于天大將軍。仙女座α連同飛馬座γ組成壁宿──玉皇宮殿、藏書閣的東墻。仙女座的北部為天廄，西部連同蝎虎座形成螣蛇7。

阿拉伯阿拉伯天文學(xué)中的“鯨魚座”（?????，al-Hut）包括仙女座中的奎宿一、奎宿二、奎宿四、奎宿五、奎宿六、奎宿七、奎宿八、奎宿九、奎宿增廿二（仙女座ν、μ、β、η、ζ、ε、δ、π、32）以及仙女座星系，另含現(xiàn)代西方鯨魚座中的外屏五、奎宿十四、奎宿十五和奎宿十六（鯨魚座ν、φ、χ和ψ）8。

印度有關(guān)仙女座的印度神話故事和希臘神話非常相似：根據(jù)梵文古文獻(xiàn)記載，女神安塔爾瑪達(dá)同樣被拴在巖石上。由于兩個(gè)故事之間有諸多相似之處，例如女神名稱“安塔爾瑪達(dá)”與“安德洛墨達(dá)”發(fā)音之近，因此學(xué)者相信兩者的背景有緊密的聯(lián)系。9

其他地區(qū)安德洛墨達(dá)也和美索不達(dá)米亞創(chuàng)世神話中的混沌女神迪亞馬特有關(guān)聯(lián)。迪亞馬特為丈夫阿勃祖誕下許多妖怪，但后來決定發(fā)起戰(zhàn)爭消滅這些妖怪。最后馬爾杜克把她殺死，結(jié)束了戰(zhàn)爭，并把迪亞馬特的遺體做成星座，讓凡人用來計(jì)時(shí)。10

馬紹爾群島人把仙女座、仙后座、三角座和白羊座合起來組成一個(gè)象征鼠海豚的星座。仙女座的亮星主要位于豚身，仙后座為豚尾，白羊座為豚首。土阿莫土群島人把壁宿二稱為“Takurua-e-te-tuki-hanga-ruki”，意為“勞苦之星”。11

主要天體恒星壁宿二（仙女座α ）是這個(gè)星座中最亮的恒星。它是A0P型雙星，平均視星等為2.1， 光度為96L☉（L☉指太陽光度），距地球97光年。在西方神話中，它代表安德洛墨達(dá)的頭，然而，它的阿拉伯名 - Alpheratz和Sirrah，則來源于“surrat al-faras”，意為“駿馬的肚臍”。壁宿二是組成“飛馬大廣場”星群的恒星之一，這個(gè)星群含有三個(gè)恒星：室宿一、室宿二和壁宿一。因此，這顆恒星以前被認(rèn)為同時(shí)屬于仙女座和飛馬座，也被稱為飛馬座δ（此名稱已不再正式使用）12。

奎宿九（仙女座β ）是一個(gè)紅色的M0型巨星，位于被稱為“腰帶（girdle）”的星群中，距地球198光年，星等為2.06，光度為115L☉。它的名字來源于阿拉伯語“al-Maraqq”，意思是“腰部”或“纏腰帶”， 由托勒密作品翻譯而來。然而，大部分阿拉伯人認(rèn)為奎宿九是鯨魚座的一部分，鯨魚座是阿拉伯天文學(xué)中的一個(gè)星座，位于仙女座底部。

天大將軍一（仙女座γ ）是一個(gè)明亮的K3型橙色巨星，位于星座的南部，總星等為2.14。它也是一個(gè)多星系統(tǒng)，黃色主星星等為2.3，藍(lán)綠色伴星星等為5.0，相聚主星9.7弧秒。英國天文學(xué)家威廉·赫歇爾（William Herschel）曾說：“這兩個(gè)恒星顏色的顯著差異，暗示了太陽及其行星的概念，對(duì)天文學(xué)作出了巨大貢獻(xiàn)?！昂招獱枌?duì)伴星顏色的描述為“天藍(lán)色略接近綠色的細(xì)光”。伴星本身也是一顆雙星，它的伴星星等為6.3，周期為61年。該系統(tǒng)距離地球358光年。天大將軍一的英文名Almach來源于阿拉伯語“Anaq al-Ard”，意為“地球的孩子”，代指一種幫獅子尋找獵物的動(dòng)物8。

奎宿五（仙女座δ）是一個(gè)K3型橙色巨星， 星等為3.3。距地球105光年。

螣蛇廿二（ι），螣蛇廿一（κ），螣蛇十九（λ），車府增十六（ο）和螣蛇廿（ψ）共同形成一個(gè)稱為“腓特烈的榮譽(yù)”的星群，這個(gè)名字來源于廢棄星座腓特烈榮譽(yù)座。螣蛇廿二（ι）是一個(gè) B8型的藍(lán)白色主序星，距地球502光年;螣蛇廿一（κ）是一種B9 IV n型的白色主序星，距離地球168光年;螣蛇十九（λ）是一顆G8型的黃色巨星，距離地球86光年;車府增十六（ο）是一個(gè)B6型的藍(lán)白色巨型恒星，離地球679光年; 螣蛇廿（ψ）是一個(gè)B7型的藍(lán)白色的主序星，離地球988光年。

深空天體仙女座星座離銀河系很遠(yuǎn)，所以仙女座中很少包含銀河系的疏散星團(tuán)或星云。而由于仙女座與天空中的明亮塵埃的距離很遠(yuǎn)，我們可以在仙女座中看見很多遙遠(yuǎn)的星系。仙女座中最著名的深空天體當(dāng)屬仙女座星系，這是一個(gè)編號(hào)為Messier 31（M31）或NGC 224的螺旋星系。M31是肉眼可見的最遙遠(yuǎn)的物體之一，距離地球220萬光年，在一個(gè)黑暗、視寧度高的夜晚它看上去就像一個(gè)模糊的光斑。M31是銀河系周邊最大的星系，也是本星系團(tuán)中最大的星系。M31的直徑約為200,000光年，是銀河系的兩倍，在天球上的大小約為192.4×62.2弧分。它是一個(gè)與銀河系十分相像的螺旋星系，平均亮度3.5等，是北天最亮的深空天體之一。根據(jù)計(jì)算機(jī)模擬，50億年后仙女座星系可能會(huì)和銀河系相撞。

1923年，美國天文學(xué)家埃德溫·哈勃（Edwin Hubble）利用加州威爾遜山天文臺(tái)的100英寸虎克望遠(yuǎn)鏡對(duì)M31進(jìn)行了開創(chuàng)性的研究13，偶然發(fā)現(xiàn)了M31中的造父變星，這種恒星能夠作為標(biāo)準(zhǔn)燭光測定其他恒星與我們之間的距離。如今這種方法已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到了天文科研領(lǐng)域。哈勃也發(fā)現(xiàn)，仙女座星系中的造父變星離我們的距離遠(yuǎn)大于銀河系的大小，從而證明了仙女座星系并不是銀河系中的一個(gè)光源，而是獨(dú)立于銀河系而存在的，他也因此確定了星系的存在（星系當(dāng)時(shí)被哈勃稱為“宇宙島”）14。

仙女座星系的兩個(gè)主要的伴星系是M32和M110（分別為NGC 221和NGC 205），它們是兩個(gè)非常暗弱的橢圓星系。M32可見部分的尺寸遠(yuǎn)小于8.7乘6.4弧分，M110稍微大一些15，它們?cè)谙膳窍档墓獍咧車宫F(xiàn)為兩個(gè)更模糊的光斑。M32于1749年由法國天文學(xué)家Guillaume Le Gentil發(fā)現(xiàn)，此后被發(fā)現(xiàn)它比仙女座星系本身更接近地球。M32的平均亮度約為9.0，在黑暗的地方，人們用雙筒望遠(yuǎn)鏡就能看見它。M110比M32黯淡很多，但是它比M32看起來大了不少，在天空中占據(jù)了21.9×10.9弧分的空間6。

仙女座星系共有15個(gè)衛(wèi)星星系，其中也包括了M32和M110。這15個(gè)衛(wèi)星星系中有9個(gè)都在同一個(gè)公轉(zhuǎn)平面上，這也讓人們推斷出這些衛(wèi)星星系有一個(gè)共同的起源。這些衛(wèi)星星系通常都是年老的、氣體稀疏的矮橢圓星系16。

仙女座中最著名的疏散星團(tuán)是NGC 752（考德威爾28），平均亮度為5.7。它是一個(gè)松散地分布在銀河系中的星團(tuán)，跨度49弧分，其中大約有12顆明亮的恒星。在望遠(yuǎn)鏡的低倍放大下，我們大約可以看到60顆星等在9以下的恒星。仙女座的另一個(gè)疏散星團(tuán)是NGC 7686，它的亮度和NGC752差不多，大約為5.6，它也是銀河系中的一個(gè)星團(tuán)。它包含大約20顆恒星，總直徑15弧分，比NGC752更加緊密一些12。

仙女座星系中還有一個(gè)著名的行星狀星云：NGC 7662（考德威爾22）。它位于仙女座ι西南約3度，距離地球4000光年。因?yàn)樗谕h(yuǎn)鏡中看起來是一個(gè)暗弱的圓形藍(lán)綠色光斑，業(yè)余天文愛好者們稱它為“藍(lán)色雪球星云”。這個(gè)行星狀星云平均光度為9.2等，大小為20 x 130弧秒，中心有一顆亮度為13.2等的恒星12。

流星雨仙女座流星雨的歷史直接與比拉彗星的歷史相關(guān)。比拉彗星是由法國的蒙太谷(Montaigne)在1772年3月8日發(fā)現(xiàn)的，第二次回歸由他的同胞龐斯(J.L.Pons)在1805年11月10日所發(fā)現(xiàn)。1826年2月27日，德國人懷赫姆·馮·比拉(Wilhelm von Biela)又再次發(fā)現(xiàn)了這顆彗星。前兩次這顆彗星植被觀測到29日和36日，但1826年這次一共被觀測到了72天，因此比拉得到了彗星的命名權(quán)。1832年9月24日赫歇耳(John Herschel)又重新找到了回歸的比拉彗星。

1839年因?yàn)殄缧俏恢貌缓?，人們沒有觀測到比拉彗星。但1845年11月26日，意大利觀測者德維克(Francesco de Vico)第一個(gè)觀測到回歸的比拉彗星。12月觀測信息很少，但1846年1月13日，馬特盧·毛利(Matthew Fontaine Maury)報(bào)告說彗星出現(xiàn)了兩個(gè)核。觀測者們報(bào)告說兩個(gè)彗核緩慢移開，到了3月底，距離達(dá)14角分?？紤]到彗星和地球的距離，兩個(gè)核之間的距離實(shí)際達(dá)到160萬英里。

意大利觀測者色齊(Father A.Secchi)在1852年8月26日觀測到回歸的比拉彗星，但直到9月25日才觀測到第二彗星。彗星的位置很不好，因此9月底人們就沒有看到它了。這也是人們最后一次看到比拉彗星，1859年位置不好，沒有能發(fā)現(xiàn)。1865-1866年位置很好，但搜尋沒有成功。天文學(xué)家們認(rèn)為彗星已經(jīng)完全破碎了。

1852年斯特福(O.W.Struve)所繪的分裂后的比拉彗星

比拉彗星的故事就告一段落，天文界就開始等待新流星群的出現(xiàn)了。早在1798年12月6日，海因切·布蘭德(Heinrich W.Brandes)就觀測到了壯麗的流星雨。他描繪到：“天一黑我就注意到了他們，它是如此的好看使我沒辦法離開我的座位?！彼M(jìn)行了計(jì)數(shù)，在一連四個(gè)小時(shí)內(nèi)流量達(dá)到100顆/小時(shí)，隨后流量迅速回零。布蘭德觀測到了幾千顆流星，但他卻沒有能給出輻射點(diǎn)的位置。1830年12月7日，法國人雷拉(Abbe Raillard)也觀測到了“許多”流星，但他卻沒有給出更加具體的細(xì)節(jié)。1838年美國東海岸的觀測確認(rèn)了前面兩位的發(fā)現(xiàn)，赫里克(Edward C.Herrick)和布什(C.P.Bush)等人從12月6日觀測到了15日，7日晚觀測到了流量為28-62顆/小時(shí)的流星雨。他們指出“6-7日有許多火球……帶有余跡”。赫里克引用了紐約、佐治亞等地區(qū)的觀測報(bào)告指出，輻射點(diǎn)“距離仙后座不遠(yuǎn)，應(yīng)該在英仙座劍上的星團(tuán)附近”，總計(jì)流量達(dá)125-175顆/小時(shí)。德國人海斯(Eduard Heis)觀測到了1847年12月6日的活動(dòng)并指出輻射點(diǎn)位于赤經(jīng)21度，赤緯 54度。

1862年沙帕雷尼(Giovanni Virginio Schiaparelli)的斯威夫特-塔特爾彗星和英仙座流星雨的理論引起了天文學(xué)界的興趣，并尋找更多的彗星-流星雨關(guān)聯(lián)。1867年，奧匈帝國的威斯教授(Professo Edmond Weiss)、德國的德阿拉斯特(Heinrich Louis d'Arrest)和同胞加爾教授(Professo Johann Gottfried Galle)獨(dú)立之初1798年和1838年活動(dòng)的流星群軌道和比拉彗星一致。因此比拉彗星成為第一批知道產(chǎn)生流星雨的彗星中的一個(gè)。威斯和加爾指出1872年將有仙女座流星雨出現(xiàn)，但德阿拉斯特認(rèn)為是1878年12月6日。

威斯繼續(xù)對(duì)比拉彗星和仙女座流星雨的研究，他注意到彗星的升交點(diǎn)逐漸降低。經(jīng)過細(xì)致的計(jì)算，他認(rèn)為仙女座流星雨將在1872或者1879年的11月28日大規(guī)?；顒?dòng)。茲佐里(Giuseppe Zezioli)在1867年11月30日進(jìn)行了觀測，在赤經(jīng)17度，赤緯 48度觀測到7顆流星，部分證實(shí)了威斯的趨勢預(yù)測。

比拉彗星下次將在1872年回歸，但誰也沒有看到比拉彗星。相反，在11月27日日落后不久，比拉彗星的碎片開始沖入地球大氣。意大利觀測者但澤(Father P.F.Denza)等在6個(gè)半小時(shí)內(nèi)觀測到33400顆流星。在11月27.79日，他描述道“是一場真正的煙花”，在每分鐘約有400顆流星出現(xiàn)。法國的安德森(J.F.Anderson)在當(dāng)?shù)貢r(shí)間18時(shí)30分?jǐn)?shù)到每分鐘30顆左右的流星，而19時(shí)45分達(dá)到每小時(shí)36顆(11月27.78日)而到22時(shí)30分回落到每分鐘14顆左右。

最完整的數(shù)據(jù)之一來自斯通尼赫斯特天文臺(tái)。在已經(jīng)有威斯的預(yù)測之后，佩里(S.J.Perry)在日落之后就開始觀測。在兩名助手的幫助下，他準(zhǔn)確的測定了輻射點(diǎn)位于赤經(jīng)26.6度，赤緯 43.8度。極大出當(dāng)?shù)貢r(shí)間20:10(11月27.84日)，當(dāng)時(shí)的流星多得數(shù)不過來。在20:47-21:00總計(jì)13分鐘內(nèi)，一名觀測者觀測到512顆流星。佩里說當(dāng)時(shí)全天應(yīng)該是每分鐘100顆流星。不過他們說90%的流星都比較暗。佩里說一個(gè)明亮的仙女座流星“是一個(gè)白星加上藍(lán)色的尾巴”，流行還有集群出現(xiàn)的趨勢，比如21:16“5顆流星從仙女座γ附近同時(shí)射出”。

盡管西歐處在很好的觀測位置，但北美觀測者也有不錯(cuò)的成果。牛頓(修正Hubert A.Newton)從11月24日開始進(jìn)行觀測，他指出輻射點(diǎn)位于仙女座γ星附近。24日的ZHR約為40-50，25日回落到20-25。26日陰天，但27日他們成功的觀測到了一場暴雨。牛頓說2-6名觀測者一組的觀測對(duì)在當(dāng)?shù)貢r(shí)間18:38-19:34(大約11月28.0日)一共數(shù)到1000顆流星，在19:35-21:00之間回落到750。這些流星比獅子座流星雨緩慢，而且大多暗弱。輻射點(diǎn)大致位于赤經(jīng)26度，赤緯44度，并指出輻射點(diǎn)非常彌散，直徑達(dá)8度以上。

1873年，仙女座流星雨一點(diǎn)都沒有活動(dòng)。德阿拉斯特和威斯的 1878-1879年的活動(dòng)也沒有出現(xiàn)。不久之后，幾位天文學(xué)家預(yù)測1885年11月27日將再次出現(xiàn)活動(dòng)，在預(yù)測時(shí)間幾個(gè)星期之前，最后提示由克洛夫(Crawford)散發(fā)出去。

1885年11月27日日落后不久，人們迅速發(fā)現(xiàn)天空中的流星雨。蘇格蘭的史密頓(James Smieton)在17:30開始觀測，流量大約是每分鐘25顆。到了18時(shí)(11月27.75日)流量增加到100顆每分鐘，但迅速回落。史密頓說18:38有一個(gè)每分鐘70顆的峰值，之后流量迅速回落。輻射點(diǎn)位于赤經(jīng)21度，赤緯 44度。他描述說流星的余跡給人以深刻印象。

威廉·丹寧(William F.Denning)在一天之前就已經(jīng)觀測到活動(dòng)了，流量為100顆/小時(shí)。他認(rèn)為大部分流星太暗弱，因此測定不準(zhǔn)確，他認(rèn)為實(shí)際ZHR可以達(dá)到3600或者以上。

牛頓在《美國科學(xué)雜志》上發(fā)表了更多關(guān)于1885年仙女座流星雨的信息，其中法國的馬賽天文臺(tái)在11月27.7-27.8日間觀測到每分鐘213-233顆的高流量，他認(rèn)為極大出11月27.76日，ZHR達(dá)75000。

雖然牛頓的工作已經(jīng)很出色，但他卻繼續(xù)研究流星群的軌道性質(zhì)，他認(rèn)為比拉彗星在1794年、1831年和1841-42年經(jīng)過木星附近，并產(chǎn)生了厚達(dá)20萬英里的物質(zhì)云，并指出流星雨極大的太陽黃經(jīng)從1978年的256.2度移到1885年的245.8度——提前了差不多11天。

1885年之后仙女座流星雨又消失不見，但在1892年美國觀測者再次觀測到爆發(fā)，當(dāng)然不能和1872年和1885年的相比了。不過1892年11月24日的活動(dòng)仍然產(chǎn)生了每小時(shí)幾百顆的流量，加利福尼亞州的皮里恩(C.D.Perrine)更是在78分鐘內(nèi)觀測到1013顆流星。仙女座流星雨在1899年11月24日和1904年11月21日達(dá)到極大，ZHR分別為100和20，這顯示仙女座流星雨的軌道物質(zhì)已經(jīng)分布得越來越均勻了。

盡管1940年之后目視觀測已經(jīng)基本看不到仙女座流星雨，但1952-1954年的哈佛流星計(jì)劃卻仍然拍攝到47顆仙女座流星雨的成員，并計(jì)算出了線速度為20公里/秒左右。在11月14日ZHR可達(dá)1。1971年，馬斯登(Brian G.Marsden)和瑟卡尼納(Zdenek Sekanina)對(duì)比拉彗星的軌道進(jìn)行了復(fù)查，克雷塞克(Lubor Kresak)計(jì)算了當(dāng)時(shí)的流星群軌道，并指出極大已經(jīng)提前到了11月17日，輻射點(diǎn)位于赤經(jīng)26.2度，赤緯 24.6度(比19世紀(jì)的位置偏南了20度)，克雷塞克估計(jì)地球到彗星軌道的最近距離為0.05AU。

貝蒂爾-安德斯·林布拉(Bertil-Anders Lindblad)在1971年再次利用哈佛流星計(jì)劃的數(shù)據(jù)研究了仙女座流星雨并計(jì)算出了軌道。同時(shí)，就如同上面所說的，由于木星的影響，彗星軌道在過去200年間有了比較大的變化，因此仙女座流星雨的軌道是不斷變化的。12月的仙女座流星雨比較老而11月的仙女座流星雨要新一些。

1970年以后，人們又對(duì)仙女座流星雨進(jìn)行了目視觀測并取得一些有意思的成果。1970年11月22日，馬丁·海爾(Martin Hale)觀測到的流量為1顆/小時(shí)，而后幾個(gè)夜晚，馬克·薩維(Mark Savill)觀測到的ZHR達(dá)4。1971-1975年，不列顛流星協(xié)會(huì)對(duì)仙女座流星雨進(jìn)行了觀測，目視流量為3-10顆/小時(shí)，而無線電觀測的ZHR高達(dá)35。西澳流星組織的成員在1979-1981年進(jìn)行了觀測，ZHR為3-4之間，平均星等為3.42，3.8%留下余跡17。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

湯壽旎 - 副教授 - 武漢理工大學(xué)