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  恆星或星座的起落在古代常常用於導航和時間的確定。古埃及通過觀測天狼星的偕日升來確定一年的開始;在有些地區,通過恆星觀測確定方位的古老技術仍有儲存。星座及其本身代表的文學意象也常常出現在文人墨客的作品當中。  雖然星座的重要性在現代已經相對降低,但是對於夜空愛好者來說,星座並沒有失去它的魅力。通過其引人入勝的傳說,星座在天文學普及方面起到了極其重要的作用。每當發生顯著的重大天象時,天文學家、科普工作者和媒體總會在社會上,特別是年輕人之間掀起一股天文學熱潮。

  為了方便研究及觀測天上諸多恆星,人們把星空分為若干個區域,每一區就是一個星座。很難確切的說出人類是從何時開始有星座的概念的,這類天文知識遠在有歷史記載以前就被人們所領會。星座的名稱則很可能來源於早期航海的水手。不同地域的文明中,星座的起源可能完全不同,但是隨著各文明的擴張和相互影響,星座的文化也包含了融合的過程。

  公元前270年希臘詩人阿拉託斯寫的《物象》中提到47個星座。從《物象》所記載的星區可得知,由於歲差的原因,書中所描述時期的南極點與現在的南極點並不一致,據此可以推斷出書中所記錄的是公元前2000年前的星空;同時星空記錄的空白區域表明觀察者應該在北緯35°到36°附近。因此有人認為將星空劃分為星座的做法起源於美索不達米亞的巴比倫和蘇美爾時期,希臘和埃及的星座有可能是從該地區傳入的。  在《約伯記》裡提到大熊、獵戶等幾個星座;公元前十二世紀尼布甲尼撒一世時代建造的土地界標石上刻有人馬座、天蠍座和長蛇座的圖案。古希臘詩人荷馬和赫西奧德的著作中也提及了大熊、獵戶和昴星團(當時昴星團被看作是一個獨立的星座,而不是金牛座的一部分),而在同一時期的巴比倫已經用楔形文字記錄了黃道十二星座。  到公元二世紀,托勒密在他的《天文學大成》中記錄了48個星座中的1022顆恆星,這也是現代星座的原型。之後許多天文學家在托勒密星座的空檔裡填充新的星座;1603年巴耶、1690年赫維留、1752年拉卡伊先後在兩個世紀內為南天的星座命了名。

  古代中國以星官來劃分天空。最早記載星官的著作是司馬遷的史記·天官書,其中錄有91個星官共五百多顆恆星。到隋朝的《步天歌》中已記載星官283個,它們分別屬於三垣或二十八宿之一。三垣是指環繞北極天空所分成的三個區域,分別是紫微垣、太微垣和天市垣,而在環黃道和天球赤道近旁一週分為四象,四象中又將每象細分成七個區域,合稱二十八宿。中國古代以太陰曆紀年,由於月亮圍繞地球自轉一週約為每月廿八日,因此每天經過一區的稱為“宿”或“舍”。到了明朝末期,由於西學東漸的影響,徐光啟所編的《崇禎曆書》參考歐洲天文學的資料增補了近南極星區的星官23個。  對星空劃分為三垣、四象和二十八宿的先後順序存在著不同意見。民國時期的天文學家高魯在其所著的《星象統箋》裡認為三垣出現最早,然後是四象,二十八宿出現最晚。曾任北京天文館第一任館長的天文學家陳遵媯則在其著作中認為四象出現較早,而後分為二十八宿,而三垣則最後,並指出三垣之名在隋朝《丹元子步天歌》才出現,三垣二十八宿的形制也是在此形成並沿用。  在周朝初期著作《周禮》中已能發現二十八宿部分宿名,在春秋戰國時期已經完備了。有關二十八宿及四象的記載,最早見於《史記》。學術界對二十八宿的起源時間和地點有著諸多的分歧。傳統認為,中國二十八宿體系的創立年代最早只能上溯到公元前八至前六世紀。1978年考古學家在湖北隨州的戰國曾侯乙墓的墓葬中,出土了繪有二十八宿影象的漆箱蓋,這是迄今為止發現的最早的關於二十八宿的實物例證。  中國古代把北極附近的三垣定為中官,而二十八宿實際上是自四象細分出來的,二十八宿以南的星區則稱為外官,即“中官+四象+外官”,這只是中國古代為數諸多的星區劃分方法之一。除此之外也有把星區分為七個區域的“五獸+中官+外官”、分為11個區域的“九野+中官+外官”等多種方法,只不過“中官+四象”的劃分方法流傳較為廣泛罷了。

  印度人的二十八宿(,Nakshatra,意為“月站”)與中國的二十八宿極其類似,學者認為兩者同出一源。俾俄、瑪得那(Madler)、什雷該爾(Schlegel)、竺可楨、夏鼐、新城新藏等人主張二十八宿起源於中國;韋柏(Weber)、諶約翰、金最爾(Kinzel)、金史密(King Smill)和愛特金(Edkin)等人則提倡印度起源說。  與中國二十八宿劃分不同的是,印度的二十八宿以織女替代了中國二十八宿中的牛宿,以河鼓(牛郎)替代了中國二十八宿中的女宿。二者的起始宿均為角宿(,Chitrā),但之後印度二十八宿的起始宿更改為昴宿(,Krittikā)。據印度古代經典記載,室、壁二宿也曾合為一宿而為二十七宿,或也有減去織女而湊成二十七宿的,這一點與中國一致。二十七宿的全部名稱最早出現在《鷓鴣氏梵書》。

  公元9世紀以後,托勒密星座傳到阿拉伯世界。托勒密的著作《天文學大成》被翻譯為阿拉伯語,名為《至大論》。阿爾蘇飛以該書為基礎寫出了被稱為伊斯蘭觀測天文學的三大傑作之一的《恆星書》()。如今全世界通用的星名中,多數名稱都來源於阿拉伯語。

  

  因為古代文明之間相對隔絕,在不同文化裡,星星組成的圖案被賦予了不盡相同的形象。例如北斗七星在古希臘被視作熊的尾巴;中國人則將它看作舀酒的器具鬥;英國人認為它是耕田的犁;法國南部的人認為它是平底鍋;龐尼印第安人認為它是擔架上的病人;瑪雅人認為那是七隻金剛鸚鵡;印度人將它看作是七位智者;羅馬人則看作是七頭牛。  中國古代星官體系反映的是人間的社會體系,星官的名字來自帝王將相、宮廷廟宇、軍營車騎、農耕狩獵等各個方面。這體現了中國古代文化的“天地對應”和“天人合一”的思想。  西方星座系統中星座的名字多數來源於希臘神話中的人物和動物,而對於在希臘本土看不到的近南極星區,約翰·拜耳用與大海及海中的生物相關的名詞予以命名。之後法國天文學家尼可拉·路易·拉卡伊用科學裝置和儀器的名稱命名了13個亮星較少的星區(有一個例外“山案座”)。

  現代星座常使用的88星座裡包含14個人類形象、9種鳥類、2種昆蟲、19種陸地動物、10種水生物,2個半人馬怪物以及29種非生物;頭髮、巨蛇、龍、飛馬、河流各一種(種數之和超過88是因為某些星座裡不止一個形象)。  現代星座使用的正式名稱使用的是拉丁文,其拼寫固定,但是讀音因人而異。在英文中也會用“拉丁文+英文”的暱稱來表達星座,如南魚座被稱為“Piscis Austrinus the southern fish”。在1922年於羅馬召開的第一屆天文學聯合會大會上,第三委員會提交了3字母星座縮寫符號的決議(如“Psc”代表“Pisces”,即雙魚座),並獲得了通過。

  在學術上並沒有一套單一的恆星命名系統。較亮的恆星基本上是根據它們所處的星座,使用拜耳命名法或弗蘭斯蒂德恆星命名法來定名。如半人馬座α(拜耳命名法)、天鵝座61(弗蘭斯蒂德恆星命名法)。還有一些恆星使用變星的命名方式,如天琴座RR等。對於肉眼無法看見的恆星,一般不按照其所在的星座命名,除非它與較亮的恆星形成雙星或聯星系統。這些需要通過望遠鏡才能看到的恆星通常使用它們在特定的星表中的編號作為其名稱。  一些明亮的恆星有源於拉丁、希臘或阿拉伯的俗名,如α Aql,在英語中一般稱作“Altair”,而在中文裡被稱為“牛郎星”。實際上如果要按照星座來命名,這顆恆星應該稱作“天鷹座α”(英文)或“河鼓二”(中文)。“天鷹座”和“河鼓”分別是它所在西方星座和中國星官。

  雖然深空天體(星雲、星團、星系)也隨著天球一起轉動,但是深空天體並不普遍以星座命名。它們一般在數字編號前加上M、NGC、IC等字母,分別代表梅西耶星表、星雲星團新總表、索引星表。對於顯著的深空天體有時會有更加通用的名稱,如位於獵戶座的M42往往叫做獵戶星雲;位於中國古代星宿昴宿的M45稱為昴宿星團等。

  絕大多數文明中所指的星座,都是指由亮星或一些較明顯的深空天體組成的“亮星星座”,但是有些文明中也會通過天空中的暗區定義“暗雲星座”。

  現代八十八星座按照位置一般可以簡單分為北天星座、黃道星座、南天星座;有時也會把赤道星座獨立成為一類。通過積分找出每個星座的中心,並計算出該點的座標。根據天球座標系統,每點的位置包含了赤經及赤緯兩個數。若中間點的赤緯為正數,即該點位於天球的北半球,用N表示,對應的星座即為北天星座;赤緯是負數的話,中間點位於南半球,用S表示,對應的星座即為南天星座。這些星座可以通過赤經進一步確定其所在的象限:把赤經分為24個小時,星座的中間點於0時至6時的話就屬於Q1,6時至12時屬於Q2,12時至18時屬於Q3,18時至0時屬於Q4。  有時也會使用按照不同區域的星座集合來劃分,這些星座家族分別以集團中最重要的星座、黃道、神話區域、天上的水族和創造南天星座的天文學家約翰·拜耳、尼古拉斯·拉卡伊命名。總共有8個星座家族:大熊(10)、黃道(13)、英仙(9)、武仙(17)、獵戶(5)、水族(9)、拜耳(11)和拉卡伊(15),括號中是所屬家族中現代星座的數量。

  當地球上的條件能讓銀河中心區的暗斑在地面上投影形成陰影時,一些文化中已經看清這些暗斑的形狀,並稱之為"暗雲星座",這不同於一般由亮星定義的星座。銀河中暗斑生動的輪廓在南半球比北半球更為顯著和易見。在印加文明中認為,銀河中的暗區或暗星雲如同動物一般,並用之於跟蹤季節的更替。澳大利亞土著居民也有暗雲星座的描述,最有名的就是"天空中的<unk>",它的頭就是由煤炭袋構成的;而在安第斯人的傳說中,此暗斑則構成一隻駱駝。

  現代星座中的50個由托勒密星座演化而來,12個由約翰·拜耳在1603年命名,7個由約翰·赫維留在1690年命名,14個由尼古拉斯·拉卡伊在1763年命名。到公元1922年,國際天文學會決定將全天劃分為88個星座,併成立了比利時天文學家尤金·德爾波特主導的第三委員會(IAU Commission 3);1930年,國際天文學會正式定義了這些星座的邊界。在這之後,任何恆星(除了太陽)、星雲、星系都精確的屬於某一個特定的星座。  在現代88星座中,最亮的星座為南十字座;可見恆星最多的星座是半人馬座,6等以上星數為101顆;面積最大的星座是長蛇座,為1302.844平方度,佔到了全天面積的3.158%;而面積最小的南十字座僅有68.447平方度。 巨蛇座是唯一不連續的星座,它被蛇夫座分割為頭、尾兩部分。

  現在國際通用的星座是以公元2世紀托勒密的《天文學大成》所載的48星座為基礎的,這48個星座被稱為托勒密星座。除了南船座被拉卡伊分開為船底座、船尾座、船帆座以外,所有星座都保留在現代星座中。托勒密星座主要繼承了公元前2世紀希臘天文學家喜帕恰斯所著的星表,其中還引用了公元前700年至公元前200年間巴比倫的觀測記錄。  托勒密星座包括以下48個星座。其中以淺藍色標出的是十二個古典黃道星座;而蛇夫座是直到1930年才由國際天文聯會官方確認的黃道星座。

  後來星座的數目不斷增加,主要是為填補托勒密星座間的空缺(因古希臘人認為明亮的星座間是有暗淡的空白地帶的),另一原因是當歐洲的探險家往南進發時,能夠看見一些以前看不到的星空,所以要加入新星座以填滿南面的天空。上述48個托勒密星座中刪去了南船座,加上以下41個較新的星座就構成了現代的88星座:  其中29個在地球赤道以北,46個在地球赤道以南,跨在地球赤道南北有13個。

  有一些歷史上使用過的星座不再被國際天文學聯合會承認,最後沒有被採納成為正式的星座,較著名的一個為象限儀座(現為牧夫座的一部分,象限儀座流星雨以它命名)。但是由於它們曾經被長期使用,我們仍然可以在歷史書或者古星圖中看到它們。以下是這些星座的統計:

  

  星座看起來隨著天球運動是由於地球自身的運動引起的,其中對星空變化較為顯著的乃地球的自轉和公轉。由於地球自轉,星空背景每天繞天軸轉動一圈;星空也隨著季節的變化而緩慢變化,經過一年之後,星空與一年之前的星空幾乎一致。地球自轉的旋轉軸還有一個稱作進動的長週期運動,其週期大約為25,765年。這種運動引起北極點在恆星背景中的週期性漂移,這在天文學上稱為歲差。在短時期內對星座的粗略觀測可以忽略這種運動。  恆星都在做著高速移動。恆星的運動都可以分解為兩者連線方向的徑向速度和與之垂直的自行,其中自行會改變恆星在星空中的視位置。由於恆星距離地球太遠,一般可以認為恆星在天穹上的位置是固定的。  由於太陽和行星相對於地球的視位置與天球上的背景恆星的位置不固定,它們週期性的穿越黃道上的十三個星座。在占星術上,往往會以“水星位於天蠍座”的方式描述。但是占星術上的黃道只有十二星座,並且是均分的。

  星座在很久以前就被水手、旅行者當作識別方向的重要標誌。隨著科技的發展,星座用於方向識別的作用逐漸減弱,但是航天器還是通過識別亮星來確定自身的位置和航向。對於星空愛好者來說,星座的識別往往是對於亮星的識別。  在北半球,小熊座的北極星是在星空確定方向最重要的依據。從天球座標系可以看出,北極星的高度是與當地的緯度一致的。但實際上由於北極星並不明亮,人們通常使用北斗七星來尋找北極星,從而確定方向。把北斗的勺柄(β到α)延長5倍處便能找到北極星。在精度要求不高的情況下,可以認為北極星所在的方向即北方。在北半球低緯度地區,北斗星會落入地平線以下,此時可以根據與北斗七星相對的、呈“M”(或“W”)狀的仙后座來確定北極星的位置。  一旦識別出北極星和其他任何一顆恆星,整個星空就完全可以通過恆星的相對位置來識別。為了便於記憶,人們通常通過北斗七星延長的斗柄來尋找牧夫座的大角(牧夫座α)、室女座的角宿一(室女座α)。在不同的季節,也可以通過其他星空中顯著的特徵定位,如冬季可以通過的明亮的獵戶座輕而易舉地找到雙子座、大犬座、小犬座、金牛座、御夫座,甚至獅子座;秋季時可以通過飛馬座的秋季四邊形從而找到仙女座、英仙座、南魚座等;而夏季大三角則是夏天星空中最容易找到的特徵,此時可以找到天鵝座、天琴座、天鷹座、人馬座、天蠍座、天龍座等。  南天極附近的星座則比較零散,分佈著很多面積較小的星座,亮星也很少,很多區域甚至沒有較亮的星,認識起來相對困難一些。另外南天極也沒有像北極星那樣的指示星,因此南天極常常靠南十字座的十字架一(南十字座γ)和十字架二(南十字座α)延長約4.5倍來確定。同時半人馬座的南門二(半人馬座α)和馬腹一(半人馬座β)、船底座的老人星(船底座α)、波江座的水委一(波江座α)都是識別南半球星座的重要依據。

  

  將恆星或其他天體在天球上的視位置投影成平面便形成星圖,通過星圖可以標識出它們的方位、亮度和形態等資訊。一般來說,現代星圖都會註明出赤經、赤緯、黃道等參考線,以及所使用的歷元。星圖中往往會把星座界限繪製出來,並輔以簡單的星座連線或形象。

  西洋占星術的黃道十二星宮,就是一種使用“星座”標訂位置,從地球與太陽相對位置變化,觀察太陽系星體執行而產生的相互影響,來占卜或統計判斷人類命運和性格如何受其影響的人文科學。 雖然天文學上的十三個黃道星座有相對於中氣春分點(或太陽)的歲差問題,現在的天文學星座與西洋占星術起源時期(新巴比倫王朝的建立,626 B.C.)相比已經有約36.85°的歲差,可以推論12星座區分的定義是更早而來,因此西洋占星術所使用的等分星宮就沒有歲差問題,是以中氣春分點上來設定第一宮白羊宮的起點。西洋占星術通常分為偽恆星年派和中氣春分年派兩支,但偽恆星年派只不過是基於中氣年派的每個等分時間點再加上25.5日,與真正的恆星年或恆星時毫無關係。
星座是指天上一群群的恆星組合。自從古代以來,人類便把三五成群的恆星與他們神話中的人物或器具聯絡起來,這些迷思的綜合稱之為“星座”。星座幾乎是所有文明中確定天空方位的手段,在航海領域應用頗廣。對星座的劃分完全是人為的,不同的文明對於其劃分和命名都不盡相同。星座一直沒有統一規定的精確邊界,直到1930年,國際天文學聯合會為了統一繁雜的星座劃分,用精確的邊界把天空分為88個正式的星座,使天空多數恆星都屬於某一特定星座。這些正式的星座大多都以中世紀傳下來的古希臘傳統星座為基礎。與此相對地,有一些廣泛流傳但是沒有被認可為正式星座的星星的組合叫做星群,例如北斗七星(參見恆星統稱列表)。