天王星没有完全走在预报位置上
天王星发现后,天文学家用引力定律计算它的轨道,并把预测位置与实际观测比较。多年积累的数据出现了系统偏差。一个可能的解释是:已知行星之外,还有一个天体以引力影响天王星的运动。
法国天文学家于尔班·勒维耶从这些偏差倒推未知行星的位置和运动,试图把望远镜尚未确认的对象放到天空中的具体区域。
参考:[1]
柏林收到一封观测请求
勒维耶把计算结果写给柏林天文台的约翰·戈特弗里德·伽勒。1846年9月23日,伽勒与海因里希·达雷斯特开始寻找。达雷斯特建议用星图逐一比对望远镜里的天体,以辨认没有标在图上的对象。
他们在接近勒维耶预报的位置发现一个候选天体。下一夜的移动进一步显示,这个光点属于太阳系中的运动天体。
参考:[1]
发现结果回到计算者手里
伽勒在9月25日写信向勒维耶报告结果,描述预报方向附近的新天体。巴黎天文台保存的这封信把计算与观测连接起来:先由天王星轨道提出搜索位置,再由柏林的夜间测量确认天体。
新行星后来称为海王星。它比天王星更远,继续扩展了太阳系的已知行星范围。
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从运动推知尚未看见的天体
海王星的发现把引力计算变成了观测的指路工具。通常人们先看见天体,再求出轨道;这次从已知天体运动中的偏差出发,求出可能的引力来源,再指向天空进行搜索。
这一过程需要长年位置记录、轨道计算和当夜星图配合。观测确认之后,海王星自身的位置也进入计算,天文学家能够继续完善它与其他行星的轨道关系。
参考:[1]