天狼星伴星拍攝小記

□ 胡彥棟

天狼星伴星拍攝小記

□ 胡彥棟

對于天文愛好者來說，拍攝亮度相對比較懸殊的雙星是個(gè)難題，因?yàn)槠毓庖婚L，伴星會淹沒在主星明亮的光線中。天狼星作為全天最亮的恒星，視星等達(dá)到-1.47等，而伴星的亮度僅8.64等。

筆者最早的設(shè)想是在焦平面上放置一個(gè)刀片，用刀口遮住主星來拍到伴星，但除非真的用心準(zhǔn)備，比如要為此制作專門的望遠(yuǎn)鏡和相機(jī)接環(huán)，此法多少顯得不是很實(shí)際。我在一次深空天體處理過程中想到了一個(gè)辦法：假如我先對天狼星進(jìn)行一次曝光，再將鏡筒轉(zhuǎn)到同樣很明亮的比如南河三拍一次，然后將兩星對齊，相減，那么主星的亮度影響應(yīng)當(dāng)會被減得很小。前不久筆者與愛好者們出去觀測Q2彗星時(shí)，好友陸堯告訴我他用星達(dá)的12寸道布森反射鏡對天狼星對焦時(shí)無意察覺到了伴星，這才真的引起了我的注意。后來查閱相關(guān)數(shù)據(jù)，原來伴星和主星的角距離已經(jīng)有10角秒了。

既然利用望遠(yuǎn)鏡在低倍下都已經(jīng)能察覺伴星，那想必拍攝應(yīng)該是可能的。陸堯告訴我當(dāng)晚用單反進(jìn)行主焦點(diǎn)拍攝（焦距1.5m）時(shí)伴星就不見了，那么就是說依然可能是被主星的光淹沒。然后我開始考察我的光學(xué)系統(tǒng)，最適合做這個(gè)工作的自然是那支星特朗的11寸施密特-卡塞格林折反射鏡，口徑278mm，焦距2780mm，對于10角秒的距離，望遠(yuǎn)鏡本身的分辨率是綽綽有余。然而通過拍攝，伴星完全被主星光芒掩蓋，而且主星亮度已經(jīng)導(dǎo)致飽和，接下來筆者準(zhǔn)備用增倍鏡來延長工作焦距以稀釋掉天狼星本身的亮度，然后再拍攝南河三來扣掉天狼星的主星光芒。

圖1 2015年伴星的角距離達(dá)到10角秒（圖片來自網(wǎng)絡(luò)）。

2014年12月30日，是個(gè)大氣寧靜的夜晚，筆者將AZEQ6GT赤道儀和C11主鏡搬上天臺，冷卻了1小時(shí)（為了熱平衡），然后拿恒星調(diào)好光軸先拍攝月面，試拍阿爾卑斯月谷依然可以分開月谷里那道月溪，但總體來說，低空大氣并不是很穩(wěn)定。拍攝完Q2準(zhǔn)備收拾器材時(shí)筆者打算拍攝天狼星碰碰運(yùn)氣，首先卸掉了3倍巴洛鏡做個(gè)觀察，然后將QHY5L-IIM攝像頭的增益拉到了最低（用來獲得最大的動態(tài)范圍，一旦天狼星的光暈都導(dǎo)致飽和，而且飽和帶正好淹沒了伴星，那后期用減法去扣除另一顆星的光暈也沒有意義了），然后調(diào)節(jié)曝光時(shí)間到30毫秒，出乎意料的是，伴星很容易就在視頻上看見了。都沒有用到任何之前想象的技巧。為了確定我拍到的不是光學(xué)系統(tǒng)因?yàn)槊髁林餍羌て鸬难９?，我操縱赤道儀讓星在整個(gè)攝像頭的視場范圍內(nèi)走了一圈，直到確認(rèn)伴星一直存在于那個(gè)位置，最后快速拍攝了30張照片回去疊加。結(jié)果如下:

圖2 從圖中能很明顯的看到天狼星的伴星

下一步就是驗(yàn)證是否是伴星。我沒對伴星做測光來標(biāo)定星等，但是通過平時(shí)拍攝土星時(shí)那些衛(wèi)星的亮度來判斷，這顆星確實(shí)是8等左右。接下來需要量取天狼A和這顆“伴星”的角距。我用Photoshop中的標(biāo)尺工具量到從天狼A的中心到伴星是38.93個(gè)像素。拍攝中使用的QHY5L-II M攝像頭一個(gè)像素是3.75微米。望遠(yuǎn)鏡的焦距是2780mm。然后用一個(gè)簡單公式可以算出一個(gè)像素的分辨率：每個(gè)像素的分辨率=205 X相機(jī)像素的大?。ㄎ⒚祝?望遠(yuǎn)鏡的焦距（mm）。

計(jì)算得到的結(jié)果是一個(gè)像素的分辨率為0.27角秒/像素。乘上38.93就是10.51角秒，固然這么量法不會非常準(zhǔn)確，但是數(shù)值和實(shí)際已相差無幾，可以確定是天狼B。從目前的情況看，15cm甚至更小口徑的望遠(yuǎn)鏡應(yīng)該就可以拍到它。

背景材料

關(guān)于天狼星和它的伴星：

天狼星是全天視星等最亮的恒星（當(dāng)然，是不算太陽的前提下），視星等-1.47等，光譜型是A1V，距離我們8.6光年。伴星天狼B在1915年被發(fā)覺是一顆白矮星，視星等8.64等。兩星的繞轉(zhuǎn)周期是50年。在1844年，德國天文學(xué)家Friedrich Bessel從天狼星的運(yùn)動中推斷出天狼星存在伴星。直到差不多20年后的1862年美國的天文學(xué)家，同時(shí)也是一個(gè)制鏡者Alvan Graham Clark才首次用望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了天狼伴星，Clark當(dāng)時(shí)是在測試一支口徑18.5寸的反射望遠(yuǎn)鏡，這個(gè)新發(fā)現(xiàn)隨后被更小口徑的望遠(yuǎn)鏡所證實(shí)。

（責(zé)任編輯 蘇晨）