深空天體觀測入門攻略（十八）

□ 山 風(fēng)

深空天體觀測入門攻略（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，白晝短，十分適宜長時間觀星。不過，許多地方此時天氣會變得非常寒冷，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，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)和觀測難度頗高的一個小星云。對本系列有任何意見或建議，歡迎到新浪微博與我交流，我的賬號是@北京天文館詹想。

M77——鯨魚座中的小星系

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，在那個方向你應(yīng)該能看到巨大的鯨魚座。鯨魚座雖大，不過沒什么亮星，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“屁股”上的2等星土司空和鯨魚頭部下方的2.5等星天囷一。我們這次要介紹的第一個天體——M77，就位于天囷一不遠(yuǎn)的地方（圖1）。

在之前的文章中，我們介紹過雙魚座的一個小星系M74，并提到說玩梅西葉天體馬拉松（簡稱梅馬）的一定很恨M74和M77這兩個星系，因為它們倆在梅馬剛開始時，就在西邊低空夕陽的余暉中即將落下地平線，加上自身又小又暗，所以基本上一上來就會讓挑戰(zhàn)者失去取得滿分的可能。現(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，天囷一到M77的路徑略有點遠(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，在尋星鏡里無法直接看到，因此，你要先把尋星鏡對準(zhǔn)M77應(yīng)該在的位置，然后再到主鏡里確認(rèn)。如果一時看不出來，可以輕輕敲敲目鏡，或者用微調(diào)稍稍移動一下視場，人眼對動起來的物體更敏感，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，不過這張圖稍微有點夸張，周圍暗弱的星系盤一般是看不到的。當(dāng)然，如果你的望遠(yuǎn)鏡口徑夠大，你的觀測環(huán)境也夠好，你應(yīng)該能稍微識別出這個星系旋渦結(jié)構(gòu)的一點細(xì)節(jié)。

M77視亮度為8.9等，視大小為7角分。不過，只有2角分大小的相對明亮的中心區(qū)域才是這個天體留給目視觀測者的一般印象。它是由梅契因在1780年10月發(fā)現(xiàn)的，當(dāng)時他將其描述為一個星云。查爾斯·梅西葉在1780年12月將它編入他星表的第77號天體，并且錯誤地將其歸類為一個帶有星云物質(zhì)的星團(tuán)，這也許是因為前景恒星，也可能是錯將其中的亮塊當(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“旋渦星云”之一?，F(xiàn)在我們知道，它是一個幾乎完全正對我們的一個典型的旋渦星系。

雖然看起來不起眼，但這個壯觀的星系其實是梅西葉星表中最大的星系之一，它的明亮部分被測量為大約12萬光年，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）可能向外伸展將近17萬光年。作為對比，我們銀河系的直徑約為10萬光年。

圖1 M77周邊的大視場星圖

圖2 從天囷一或鯨魚座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還是一個很有名的賽弗特星系。賽弗特星系是一種很活躍的活動星系，其光度（真實的發(fā)光本領(lǐng)）幾乎僅次于類星體。這種星系的活動主要是核心產(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星系核（英文縮寫為AGN）來指代整個活動星系。

題圖是使用天文望遠(yuǎn)鏡拍攝的這個星系的深度照片，充分揭示了這個美麗星系的全貌——明亮的核心和內(nèi)側(cè)的星系盤、暗淡的外圍旋臂、懸臂上的恒星形成區(qū)和塵埃帶……確實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“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，因為仙后座浸泡在銀河中，座內(nèi)暗星眾多，所以在尋星鏡里確認(rèn)仙后座δ可能要稍微花點時間。

圖4 從仙后座、M103到M76的大視場星圖

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，你是不是沒有發(fā)現(xiàn)星團(tuán)在哪里？其實，位于圖中央、稍微密集一點兒的那幾顆星，就是這個星團(tuán)！它實在是太疏散了，疏散得讓人覺得有點“坑爹”。圖7給出了M103在主鏡中的大概樣子，看起來比在尋星鏡中稍微好點，但要說這是一個星團(tuán)仍然有點勉為其難。

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。同時被加入的還有M101和M102，它們都是梅西葉根據(jù)梅契因的報告記錄的，但是沒能在星表出版前進(jìn)行觀測。

因為它過于疏散，有人懷疑，它可能是一群物理上毫無關(guān)聯(lián)、相距甚遠(yuǎn)的恒星的偶然聚集。但是我們現(xiàn)在從成員恒星的運動中知道它的確是一個星團(tuán)。關(guān)于星團(tuán)的成員星數(shù)量有各種說法，一般認(rèn)為有40顆或60顆，也有人估計少到25顆，或者多到172顆。但不管怎樣，這個數(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)中的幾個亮星光芒四射，煞是好看，不過，星團(tuán)中更暗的恒星確實已經(jīng)快融入星空與背景恒星分不開了……

M76——也許是最難找的M天體

本期文章的最后，我們來介紹一個也許是最難找的梅西葉天體——M76。這是一個行星狀星云，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，這三個因素加起來，讓它變得特別難找。尤其是在梅馬時，有機(jī)會找它時它的地平高度基本上已經(jīng)很低了，因此更是難上加難，往往會在繼M74和M77后，再次在梅馬“選手”的成績單上被無情扣分！

M76位于英仙座，不過，它實際上離仙后座的M形更近（圖4），因此，我推薦先通過仙后座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)，沿一個長長星橋?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。這個星橋確實長，沿途的星也不是都很亮，所以，走這個星橋一定要耐心、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星區(qū)，這樣才能最終取得勝利。一旦走丟了，不要氣餒，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，在尋星鏡中會很明顯，可以用這顆星來輔助確定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視場，才能更好地察覺到它的存在。圖10給出了M76在主鏡中的大概樣子，這個效果也有點夸張，一般無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，他將它報告給了查爾斯·梅西葉，后者在1780年10月對其進(jìn)行了觀測，測定了它的位置，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行星狀星云。

M76有兩個NGC編號——NGC650和NGC651，這一點很有趣，因為它曾被懷疑是一個雙星云，由兩個相互接觸的子星云組成。這個假說是由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)，估計介于1700和15000光年之間。因此，這個“軟木塞”的真實大小也介于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。在這樣用大口徑長焦望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行深度曝光的照片中，這個行星狀星云的美麗展示得淋漓盡致?？瓷先?，它真的跟M27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（圖片來源：http://www.princeton.edu/~rvdb/ images/NJP/m76.html）