□ 山 風(fēng)

深空天體觀測(cè)入門(mén)攻略（十八）

□ 山 風(fēng)

利用天文望遠(yuǎn)鏡拍攝的旋渦星系M77照片（作者：Francois和Shelley Pelletier）

進(jìn)入12月，北半球中緯度地區(qū)正式進(jìn)入冬季，黑夜長(zhǎng)，白晝短，十分適宜長(zhǎng)時(shí)間觀星。不過(guò)，許多地方此時(shí)天氣會(huì)變得非常寒冷，觀星一定要注意保暖，避免著涼生病。

12月的星空，是秋冬之交的星空，天剛黑時(shí)，頭頂還是秋夜星空的代表——飛馬座四邊形。四邊形下方，是巨大的鯨魚(yú)座。北邊高空，則是M形的仙后座。這次，我們抓住秋夜星空的尾巴，介紹三個(gè)類型不同的、較小的深空天體——暗淡的小星系、極其疏散的小星團(tuán)和觀測(cè)難度頗高的一個(gè)小星云。對(duì)本系列有任何意見(jiàn)或建議，歡迎到新浪微博與我交流，我的賬號(hào)是@北京天文館詹想。

M77——鯨魚(yú)座中的小星系

首先，讓我們從南方低空看起。如果你在12月天黑后不久觀星的話，在那個(gè)方向你應(yīng)該能看到巨大的鯨魚(yú)座。鯨魚(yú)座雖大，不過(guò)沒(méi)什么亮星，給人落寞之感，好在它還有兩顆較亮的星幫助我們辨認(rèn)它，它們分別是鯨魚(yú)“屁股”上的2等星土司空和鯨魚(yú)頭部下方的2.5等星天囷一。我們這次要介紹的第一個(gè)天體——M77，就位于天囷一不遠(yuǎn)的地方（圖1）。

在之前的文章中，我們介紹過(guò)雙魚(yú)座的一個(gè)小星系M74，并提到說(shuō)玩梅西葉天體馬拉松（簡(jiǎn)稱梅馬）的一定很恨M74和M77這兩個(gè)星系，因?yàn)樗鼈儌z在梅馬剛開(kāi)始時(shí)，就在西邊低空夕陽(yáng)的余暉中即將落下地平線，加上自身又小又暗，所以基本上一上來(lái)就會(huì)讓挑戰(zhàn)者失去取得滿分的可能?，F(xiàn)在，我們終于要介紹M77了。

圖2給出了天囷一到M77的局部詳細(xì)星圖，M77用靶標(biāo)標(biāo)出。從圖中可見(jiàn)，天囷一到M77的路徑略有點(diǎn)遠(yuǎn)，因此更方便的辦法是從M77旁邊很近的一顆4等星——鯨魚(yú)座δ出發(fā)去尋找它。當(dāng)然，如果你在尋星鏡中確認(rèn)這顆4等星有困難，那么還是從天囷一出發(fā)吧。

M77很暗，在尋星鏡里無(wú)法直接看到，因此，你要先把尋星鏡對(duì)準(zhǔn)M77應(yīng)該在的位置，然后再到主鏡里確認(rèn)。如果一時(shí)看不出來(lái)，可以輕輕敲敲目鏡，或者用微調(diào)稍稍移動(dòng)一下視場(chǎng)，人眼對(duì)動(dòng)起來(lái)的物體更敏感，能幫助你捕捉到暗弱的小光斑的存在。圖3給出了M77在主鏡中的大概樣子，不過(guò)這張圖稍微有點(diǎn)夸張，周圍暗弱的星系盤(pán)一般是看不到的。當(dāng)然，如果你的望遠(yuǎn)鏡口徑夠大，你的觀測(cè)環(huán)境也夠好，你應(yīng)該能稍微識(shí)別出這個(gè)星系旋渦結(jié)構(gòu)的一點(diǎn)細(xì)節(jié)。

M77視亮度為8.9等，視大小為7角分。不過(guò)，只有2角分大小的相對(duì)明亮的中心區(qū)域才是這個(gè)天體留給目視觀測(cè)者的一般印象。它是由梅契因在1780年10月發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)時(shí)他將其描述為一個(gè)星云。查爾斯·梅西葉在1780年12月將它編入他星表的第77號(hào)天體，并且錯(cuò)誤地將其歸類為一個(gè)帶有星云物質(zhì)的星團(tuán)，這也許是因?yàn)榍熬昂阈?，也可能是錯(cuò)將其中的亮塊當(dāng)成暗淡恒星了。M77是首批被羅斯伯爵在1850年前發(fā)現(xiàn)的14個(gè)“旋渦星云”之一?，F(xiàn)在我們知道，它是一個(gè)幾乎完全正對(duì)我們的一個(gè)典型的旋渦星系。

雖然看起來(lái)不起眼，但這個(gè)壯觀的星系其實(shí)是梅西葉星表中最大的星系之一，它的明亮部分被測(cè)量為大約12萬(wàn)光年，而它暗淡的延伸部分（可以清楚地在一些深度曝光的照片中看見(jiàn)）可能向外伸展將近17萬(wàn)光年。作為對(duì)比，我們銀河系的直徑約為10萬(wàn)光年。

圖1 M77周邊的大視場(chǎng)星圖

圖2 從天囷一或鯨魚(yú)座δ出發(fā)尋找M77的局部詳細(xì)星圖（極限星等約9.5等）

圖3 M77在主鏡（口徑15cm）中的大概樣子

M77還是一個(gè)很有名的賽弗特星系。賽弗特星系是一種很活躍的活動(dòng)星系，其光度（真實(shí)的發(fā)光本領(lǐng)）幾乎僅次于類星體。這種星系的活動(dòng)主要是核心產(chǎn)生的，但核心尺度很小，通常在1光年上下，跟星系的總尺度比微不足道，但卻產(chǎn)生了星系的大部分能量，因此我們通常用活動(dòng)星系核（英文縮寫(xiě)為AGN）來(lái)指代整個(gè)活動(dòng)星系。

題圖是使用天文望遠(yuǎn)鏡拍攝的這個(gè)星系的深度照片，充分揭示了這個(gè)美麗星系的全貌——明亮的核心和內(nèi)側(cè)的星系盤(pán)、暗淡的外圍旋臂、懸臂上的恒星形成區(qū)和塵埃帶……確實(shí)是宇宙中一道亮麗的風(fēng)景！

M103——仙后座中的疏散星團(tuán)

欣賞完位于低空的M77，讓我們把目光轉(zhuǎn)向北方高空。在天頂附近，M形的仙后座浸泡在秋夜銀河中，十分醒目。在仙后座中，有一個(gè)“萌萌噠”的小疏散星團(tuán)M103，非常好找。如圖4所示，它就在仙后座5顆主星之一——2.6等的仙后座δ旁邊很近的地方。

圖5給出了從仙后座δ出發(fā)尋找M103的局部詳細(xì)星圖，它們離得確實(shí)太近，M103又很亮，所以只要你找到了仙后座δ，要找到M103就是小菜一碟。當(dāng)然，因?yàn)橄珊笞菰阢y河中，座內(nèi)暗星眾多，所以在尋星鏡里確認(rèn)仙后座δ可能要稍微花點(diǎn)時(shí)間。

圖4 從仙后座、M103到M76的大視場(chǎng)星圖

圖5 從仙后座δ出發(fā)尋找M103的局部詳細(xì)星圖（極限星等約10等）

圖6 M103在尋星鏡（8×50）中的大概樣子

圖7 M103在主鏡（口徑15cm）中的大概樣子

圖8 使用天文望遠(yuǎn)鏡拍攝的疏散星團(tuán)M103照片（圖片來(lái)源：http:// galleryhip.com/m103-cluster.html）

M103雖然很亮，但在尋星鏡里可能并不那么容易被你發(fā)現(xiàn)，為什么呢？圖6給出了M103在尋星鏡中的大概樣子，你是不是沒(méi)有發(fā)現(xiàn)星團(tuán)在哪里？其實(shí)，位于圖中央、稍微密集一點(diǎn)兒的那幾顆星，就是這個(gè)星團(tuán)！它實(shí)在是太疏散了，疏散得讓人覺(jué)得有點(diǎn)“坑爹”。圖7給出了M103在主鏡中的大概樣子，看起來(lái)比在尋星鏡中稍微好點(diǎn)，但要說(shuō)這是一個(gè)星團(tuán)仍然有點(diǎn)勉為其難。

M103的視亮度約為7.4等，視大小約為6角分。它是由梅契因在1781年發(fā)現(xiàn)的，是最晚被加入梅西葉星表的天體之一。同時(shí)被加入的還有M101和M102，它們都是梅西葉根據(jù)梅契因的報(bào)告記錄的，但是沒(méi)能在星表出版前進(jìn)行觀測(cè)。

因?yàn)樗^(guò)于疏散，有人懷疑，它可能是一群物理上毫無(wú)關(guān)聯(lián)、相距甚遠(yuǎn)的恒星的偶然聚集。但是我們現(xiàn)在從成員恒星的運(yùn)動(dòng)中知道它的確是一個(gè)星團(tuán)。關(guān)于星團(tuán)的成員星數(shù)量有各種說(shuō)法，一般認(rèn)為有40顆或60顆，也有人估計(jì)少到25顆，或者多到172顆。但不管怎樣，這個(gè)數(shù)值的確非常小。

M103是梅西葉星表中最為遙遠(yuǎn)的疏散星團(tuán)之一，距離可能是8000光年甚至更遠(yuǎn)，有人估計(jì)可能遠(yuǎn)達(dá)9200光年。

圖8是使用天文望遠(yuǎn)鏡拍攝的M103照片。照片中，星團(tuán)中的幾個(gè)亮星光芒四射，煞是好看，不過(guò)，星團(tuán)中更暗的恒星確實(shí)已經(jīng)快融入星空與背景恒星分不開(kāi)了……

M76——也許是最難找的M天體

本期文章的最后，我們來(lái)介紹一個(gè)也許是最難找的梅西葉天體——M76。這是一個(gè)行星狀星云，俗稱小啞鈴星云（還記得嗎？狐貍座的M27叫作啞鈴星云）或者軟木塞星云。它很小、很暗，周圍較近的地方?jīng)]有亮星，這三個(gè)因素加起來(lái)，讓它變得特別難找。尤其是在梅馬時(shí)，有機(jī)會(huì)找它時(shí)它的地平高度基本上已經(jīng)很低了，因此更是難上加難，往往會(huì)在繼M74和M77后，再次在梅馬“選手”的成績(jī)單上被無(wú)情扣分！

M76位于英仙座，不過(guò)，它實(shí)際上離仙后座的M形更近（圖4），因此，我推薦先通過(guò)仙后座δ找到M103，欣賞完以后，從M103出發(fā)，或者回到仙后座δ再出發(fā)，沿一個(gè)長(zhǎng)長(zhǎng)星橋?qū)ふ襇76。圖9給出了從仙后座δ或M103出發(fā)尋找M76的局部詳細(xì)星圖。這個(gè)星橋確實(shí)長(zhǎng)，沿途的星也不是都很亮，所以，走這個(gè)星橋一定要耐心、穩(wěn)定。每往后走一步，都要確認(rèn)好了再走，做到每一步都知道自己看到了哪個(gè)星區(qū)，這樣才能最終取得勝利。一旦走丟了，不要?dú)怵H，回到仙后座δ，再次出發(fā)。切忌心浮氣躁，用望遠(yuǎn)鏡在附近亂搜，這樣是肯定找不到的。

圖9 從仙后座δ或M103出發(fā)尋找M76的局部詳細(xì)星圖（極限星等約9等）

M76又小又暗，在尋星鏡中肯定是看不到的，不過(guò)根據(jù)圖9，它右邊很近的地方有一顆6.6等的恒星，在尋星鏡中會(huì)很明顯，可以用這顆星來(lái)輔助確定M76的位置，然后，到主鏡中去仔細(xì)搜尋。M76比上文介紹的M77更小更暗，所以你可能還需要敲擊目鏡或者微動(dòng)視場(chǎng)，才能更好地察覺(jué)到它的存在。圖10給出了M76在主鏡中的大概樣子，這個(gè)效果也有點(diǎn)夸張，一般無(wú)法分辨出這么多的細(xì)節(jié)，能看到一小團(tuán)朦朧的光斑就很不錯(cuò)了。

M76的視亮度約為10.1等，視大小約為2.7×1.8角分。它是由梅契因在1780年9月發(fā)現(xiàn)的，他將它報(bào)告給了查爾斯·梅西葉，后者在1780年10月對(duì)其進(jìn)行了觀測(cè)，測(cè)定了它的位置，并將它編入了星表。盡管梅契因發(fā)現(xiàn)它是一個(gè)不含恒星的星云，但梅西葉認(rèn)為它是由小恒星和少量星云物質(zhì)組成的，這大概是受到了前景或背景恒星的欺騙。1918年，Heber D. Curtis首次正確地將它歸類為一個(gè)行星狀星云。

M76有兩個(gè)NGC編號(hào)——NGC650和NGC651，這一點(diǎn)很有趣，因?yàn)樗粦岩墒且粋€(gè)雙星云，由兩個(gè)相互接觸的子星云組成。這個(gè)假說(shuō)是由NGC星表的作者——威廉·赫歇爾本人提出的。

M76的距離數(shù)值很不準(zhǔn)，估計(jì)介于1700和15000光年之間。因此，這個(gè)“軟木塞”的真實(shí)大小也介于0.34×0.72和3.1×6.4光年之間，而翅膀的范圍介于1.3和11.3光年之間，暗暈則延伸到2.4到21光年之間。

圖11是使用天文望遠(yuǎn)鏡拍攝的M76照片。在這樣用大口徑長(zhǎng)焦望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行深度曝光的照片中，這個(gè)行星狀星云的美麗展示得淋漓盡致?？瓷先ィ娴母鶰27頗為神似呢！

（責(zé)任編輯 張恩紅）

圖10 M76在主鏡（口徑15cm）中的大概樣子

圖11 利用天文望遠(yuǎn)鏡拍攝的小啞鈴星云M76照片（圖片來(lái)源：http://www.princeton.edu/~rvdb/ images/NJP/m76.html）