星空裏萬物在轉

小行星也與八大行星一樣，

它們亦會自轉。

宇宙中最常見的一種運動，應該是“轉動”。例如我們居住的地球，就是約每24小時自轉一圈，即是一日。地球的地軸本身並非垂直於黃道面上，而是成大約23°的角，大約每365日圍繞太陽公轉一圈，因此，我們一年內便出現春夏秋冬四季。而太陽除會自轉外，又會帶着八大行星，大約每2,400萬年圍繞銀河系的中心公轉一周。

星光中的秘密

布萊恩（Brian Warner）先生在小行星光度學上貢獻良多，曾被美國天文學會頒獲2006年業餘天文學家成就獎（Chambliss Award for Amateur Achievement），他亦是我在這方面的啟蒙老師。在他寫的光度學書中的序提過：“能夠從一點星光中測出眾多秘密，實在非常奇妙。”

例如，小行星的自轉週期，便可從星光中被探測出來！

小行星也與八大行星一樣，它們亦會自轉。由於小行星大多是馬鈴薯形狀，當它以較大的一面向着我們時，便會反射較多太陽光，光度便較大；反之以最細的一面示人時，光度便較小。小行星每轉一個圈，便會有兩次以最大的面積和兩次以最小的面積對着我們，出現兩個最光點和兩個最暗點。從光度的變化去測量，便可知道自轉週期，而這種以光度去測量的方法，被稱為光度學（Photometry）。

光度學是天文學裏的一個重要分支，現今科技日新月異，數碼冷凍CCD（Charged Couple Device）的出現，對光度測量提供極大方便。使用較差測光（differential photometry）的方法，將目標星體的光度與同視場內的一顆（最好是多顆平均）比較星（comparison star）的不變光度比較，便可測出目標的光度變化。

任何測量都有誤差，簡單而言，如果星光的訊號（Signal, S）是雜訊（Noise, N）的100倍，準確度可達0.01星等；如S/N只得10倍，準確度便只得0.1星等。由於大部分小行星的光度變化平均只有0.3星等左右，要測量到準確的光度變化及自轉週期便顯得極不足夠。而在要求準確至0.01星等的規限下，一般8吋的望遠鏡最暗只可測量至13.5星等，而我擁有的18吋鏡則約可去到15星等。

其實星空之大，現時大部分10～12等的變星仍未被發現，更不要提12等以下了。

光害嚴重，光度學是出路？

我選了以父親名字命名的19848號小行星作實驗，結果在Warner先生協助下，測出這顆小行星的一天是地球時間3.451小時，真的非常有趣。

一般而言，小行星若光度變化小而週期長，會比較難找出週期，但19848小行星的光度變化不但高，週期更短至3.451小時。我用的方法是4分鐘曝光，即每個數據以4分鐘拍一次，然後就像用一把只有毫米（mm）刻度的尺，去量一張薄薄的紙的厚度一樣，將500張紙疊起來一起量度，從而找出薄紙的厚度。同樣道理，小行星的光度低點可能有2分鐘誤差，但只要量度相距例如30個週期的低點，誤差便可低至4秒鐘了！

一直以來，我主要的興趣是在天體測量（Astrometry）和發現，由於興趣不在光度學，一直沒有太認真研究。然而我心裏知道，對於光害嚴重的香港，用光度學去研究變星或小行星自轉週期，或許是繼高倍行星攝影之外另一條大有可為的出路。

香港光害固然嚴重，卻無太大損害測量光度的工作，現時已發現的小行星為數20萬，8吋鏡能達的13等小行星亦肯定以數千計，但已測量光度的小行星只得二千左右，未知的11等以下變星更是天文數字！天文學的“可怕”，在於其大；天文學的“可愛”，亦在於其大，這個寶藏，足夠所有人類一生共同開發“取之不竭，用之無禁”也，願共勉之。