拱极星(Circumpolar stars),是指位于某一特定
纬度的观测者所看到的围绕在
天极周围永不落下的恒星。 拱极星是位于
天球的
极点,也就是
赤道坐标系统的天极附近恒星。由于
地球自转的关系,使夜空看似也在转动,而多数恒星圆轨迹的部分路径会被掩蔽在
地平圈下。
如果在一些地点上观察(在理想的环境下),只要恒星与
北天极的
视位置较接近话,这些恒星就永远不会落入
地平圈下。因此就这些地点而言,理论上在一年中的任何一天,都可整夜看见这些恒星。而另一方面,有些非常靠近另一天极的恒星会连
周日运动都看不出来,因为它们升得最高也不能升至观测者所在的地平在线。例如观星者不可能在北京看见接近
南天极的拱极星。
这些天文学家之所以会提出这种想法,是因为从他们所在位置的vantange点都在热带之外,多数位置在
赤纬±55°─±90°之间的天体不是永不没入地平线下,就是从不曾出现在地平在线。那些非常靠近北极的恒星所在星座(就北半球而言,例如
仙后座、
仙王座、
大熊座和
小熊座)都在这范围内。
居于北半球中纬度地区的观星者看见这些星座终年都在地平在线,从未升起或下沉。而非常靠近南极的星座和其中的恒星,例如
南十字座、
船底座、和
水蛇座,相对于居住在
南半球中纬度地区,例如澳洲、南非、阿根廷等国的观星者,看见这些星座终年都在地平在线。但从上述北半球的观测者而言,这些靠近南极的星座也永不能在地平线出现。
在一个半球的拱极星和绕着极区的星座(在
天球极点35°范围内的天体)不会在另一个半极的中纬度和
高纬度地区被看见。例如,在南极附近的拱极星
十字架二(
南十字座α),在华中和
华北地区是看不见的。同样的,在
南美洲的
巴塔哥尼亚也永远看不见在北天极附近
大熊座内的
北斗七星。
在北半球,所有的拱极星都绕着
北极星转动,而北极星几乎是固定不动的永远在北方(
方位角为0°),与地平线保持着相同的高度(距离地平线的角度),并且总与观测者所在地的
地理纬度相同。
这样的定义暗示在不同的地理纬度,能被称为拱极星的恒星是不一样的。例如,在地球北极或南极的观测者,会看见所有的恒星都是拱极星(因为所有天体皆围绕
天极转动而永不落下);在赤道上的观测者则看不见任何一颗星是拱极星,因为两个天极皆紧贴在地平在线。在不同的地理纬度上,会使在接近天极的一部分恒星为拱极星,视乎观测者身处之半球与纬度高低而定。
有些天文学家将距离
天球赤道55°以上的恒星定义为拱极星,也就是在
赤纬55°至90°之间天体是拱极星。换言之,拱极星是在南、
北天极周围35°以内的天体。
在北半球,所有的拱极星都绕着北极星转动,而北极星几乎是固定不动的永远在北方(方位角为0°),与地平线保持着相同的高度(距离地平线的角度),并且总与观测者所在地的地理纬度相同。
大熊座是拱极星座之一,星座内
北斗七星是
航海和测量者的标志,在北天排列成斗勺形的七颗亮星,易于辨认。这七颗亮星名称是:
天枢、
天璇、
天玑、
天权、
玉衡、
开阳、
摇光。前四颗星叫“
斗魁”,又名“
璇玑”;后三颗星叫“斗勺”“斗柄”。这七颗星就是大熊座α、β、γ、δ、ε、ζ、η,除天权δ是三等星外,其余六颗都是二等星。联接天璇β和天枢α两星的线延长约5倍处,可寻找到
北极星。故β星和α星又名“
指极星”。
北天极即在座内,七颗主要的星列成斗形。斗柄末端是α星,即北极星(
勾陈一)是三合星,又是
变星。
星等从1.96等变列2.05等。斗魁内的β星(
帝星)是2等星,γ星(太子)是3等星,这两颗星也叫做“护极星”。座内有亮于4等的星7颗。北极星指示着正北方向,它的高度角就是观测地的地理纬度。
天龙座是北天夜空中一年四季都可以看到的星座,它位于
北冕座以北,看起来它的确像一条蛟龙弯弯曲曲地盘旋在
大熊座、
小熊座与
武仙座之间,所跨越的天空范围很广。高昂的龙头紧靠武仙座,由4颗星组成,构成一个四边形。长长的龙身围绕着
北极星半圈。龙头由4颗2、3、4、5等星组成。从龙头斗形中上的两颗星引出一条直线向北,可以找到北极星。它是
拱极星座,在北半球四季可见。每年5月24日子夜
天龙座的中心经过
上中天。天龙座是全天第8大星座。
仙后座是拱极星座之一。位于
仙王座以南,
仙女座之北,与大熊座遥遥相对,因为靠近
北天极,全年都可看到,尤其是秋天的夜晚特别荣耀。向北延长
秋季四边形的
飞马座γ星和
仙女座α星,有一颗明亮的2m星,这就是
仙后座β星(沿着这条线再向北就可以看到
北极星了)。仙后座中最亮的β、α、γ、δ和ε五颗星构成了一个英文字母“M”或“W”的形状,这是仙后座最显著的标志。
仙王座位于
天鹅座以北,仙后座以西,它大部分沉浸在银河之中,我们一年四季都可以看到它。不过,这个星座中最亮的星也还不到2m,所以要找到它并不是很容易。
仙王座中最美丽的天体是
彩虹星云(NGC7023),位于1300
光年远的仙王座恒星丰产区,星云物质围绕在一颗大质量、炽热,显然尚处于形成阶段的年轻星球,泄漏机密的红色辉光,在恒星明亮的中心区两侧告诉我们,那里有大量的氢原子被来自于恒星看不见但强烈的紫外光照耀激发。仙王座是
拱极星座之一。