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1676年，愛德蒙·哈雷於大西洋南部的聖赫倫娜島上度過了一年，目的是要研究南半球的星空。約40年後，於1718年他對比自己的天體測量和托勒密的《天文學大成》之後，發現了一直都被當作是“固定的”恆星的自行運動。大角星和天狼星都有顯著的移動，而當中天狼星更在之間1800年內向南移動了30分角（約為月球的直徑）。

1868年，天狼星成為第一顆被測量出執行速率的恆星。威廉·哈金斯爵士仔細檢查了天狼星的光譜，並觀測到一個顯著的紅移。他因此得出結論：天狼星以大約40km/s的速度遠離太陽系。雖然對比近代測量出來的7.6km/s速度數值相差過大，不過那次的測量卻開始了天體徑向速度的研究。

不過最新的觀測結果表明，天狼星正在靠近太陽系，在大約6×10^4年後它的視星等將達到峰值，屆時天狼星將變得十分明亮。在這之後它將逐漸遠離太陽系，不過在這之後的2.1×10^5年內，它仍然是天空中除太陽外最亮的恆星。

天狼星觀測方法編輯天狼星的視星等約為-1.46，使其成為夜空中最亮的恆星，幾乎為第二亮的老人星的兩倍。然而，它仍然不如月球、金星或木星光亮。水星和火星偶爾也會比天狼星更亮。天狼星幾乎能從地球上任何有人的地方觀測得到，只除了居住於北緯73°以北的人無法看到。可是，一些在地球北邊的城市觀測到的天狼星也並不會升得很高，如聖彼得堡的天狼星只會升到地平線上13°。由於天狼星的赤緯約為-17°，因此從南緯73°起它是一顆拱極星。7月初從南半球可以看到天狼星在太陽下山後下山，又在太陽昇起前升起。在適當環境條件之下，天狼星甚至能在有太陽的時候被肉眼看到。當然，天空要非常清，觀測地點的海拔必須要高，太陽要低低的掛在地平線上，再加上天狼星要在頭頂上，十分難得。

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