圖解梅西葉天體（4）

文/ 葉楠

本期星圖

本期觀測信息列表

對于我國大部分地區(qū)來說，北極星及其附近天區(qū)是終年不會落到地平線以下的，這片天區(qū)內(nèi)的星座被稱為北天拱極星座。其中最大的兩個星座是大熊座和天龍座，大熊座內(nèi)一共擁有7個梅西葉天體。但是其中的M40只是位于大熊座的兩顆恒星，17世紀波蘭天文學家赫維留斯曾經(jīng)留下過在這片天區(qū)觀測到有一片星云的記載，但是梅西葉并沒有發(fā)現(xiàn)任何星云，不過他還是以M40命名了這片天區(qū)。另外，與大熊座相鄰的天龍座內(nèi)也擁有一個梅西葉天體M102。

北斗七星

北斗七星自古以來都是夜空中非常重要的一片恒星，根據(jù)北斗七星的指向可以察四方，定四時，分寒暑。傍晚時分，其斗柄指向也是作為判斷季節(jié)的重要依據(jù)，指東為春，指南為夏，指西為秋，指北為冬。在春季的傍晚，北斗七星升到最高的位置，是最適宜觀測其中深空天體的季節(jié)。在我國大部分地區(qū)，春季傍晚北斗七星會出現(xiàn)在天頂偏北一點的夜空中。右圖是于2020年7月日落后不久拍攝的北斗七星下的新智彗星。

▲ 佳能6D改機，澤尼塔爾16mmF2.8，ISO3200，單張曝光4秒，有裁切

M81與M82

▲ 星特朗RASA，口徑279mm，焦距620mm，QHY10CCD，累計曝光24分鐘

M81與M82是大熊座中非常著名的兩個星系，也是愛好者們經(jīng)常觀測的目標。M81位于左圖右側(cè)，也被稱為波德星系，距離我們約1180萬光年。它的核心非常明亮，照片中可以清晰看到它的兩條旋臂。M81的直徑約有9萬光年，比銀河系略小，但其核心的黑洞卻是銀河系中心黑洞質(zhì)量的15倍。M82的形態(tài)比較特殊，也被稱為雪茄星系，距離我們約1140萬光年。它是距離我們最近的星暴星系之一。圖中可以看到M82整體有些扭曲，這實際上是星系之間相互作用的結(jié)果。在左圖左下角還有一個較小的橢圓星系NGC3077，它與M81和M82等共同構(gòu)成了M81星系群。

M81星系群

▲ M81與M82的射電波段數(shù)據(jù)的偽彩色圖片

左圖是與M81與M82同樣天區(qū)疊加了射電波段數(shù)據(jù)的偽彩色照片。在光學波段我們只能看到M82被扭曲，但卻沒有它和M81之間相互聯(lián)系的直接觀測證據(jù)。而在射電波段，就可以明顯看出M81、M82和NGC3077三個星系之間的物質(zhì)聯(lián)系。星系群是由數(shù)十個星系組成的星系集團。本星系群由銀河系、M31、M33、NGC147和NGC185等50多個星系組成，直徑約300萬光年。距離我們最近的星系群就是M81星系群，它擁有約34個成員天體，M81是其中最大的一個，故以它的名字命名。

M97與M108

右圖中位于右上角呈圓形的深空天體是行星狀星云M97，左下角側(cè)面朝向我們的是旋渦星系M108。兩者在照片里看上去似乎相隔不遠，但實際上它們只是恰好都位于同一個視線方向附近。M97距離我們只有2600光年，是銀河系內(nèi)的一片星云。M108距離超過4500萬光年，是一個河外星系。行星狀星云是中低質(zhì)量恒星演化至紅巨星末期時形成的，由稀薄電離氣體組成有明晰邊緣的小圓面狀天體。中心恒星最終會成為一顆白矮星，被它拋出的氣體因為受到該恒星的紫外輻射照射而發(fā)光。在梅西葉星表中只收錄了四個行星狀星云，M97是其中赤緯最高的一個。M108沒有明顯的星系核心，它只是一個擁有諸多暗紋的盤狀天體，非常狹長，被昵稱為沖浪板星系。

▲ 星特朗RASA，口徑279mm，焦距620mm，QHY10CCD，累計曝光52分鐘

威廉·帕森斯手繪貓頭鷹星云

▲ 手繪貓頭鷹星云

左面這張看上去非常可愛的圖片出自1848年第三代羅斯伯爵威廉·帕森斯之手。M97星云中兩塊較暗的區(qū)域在它的筆下頗像貓頭鷹瞪得圓圓的兩只大眼睛，于是便有了貓頭鷹星云這個昵稱。當時帕森斯認為在星云中心有兩顆距離較遠的恒星，貓頭鷹的兩只“眼睛”分別圍繞著這兩顆恒星。現(xiàn)代研究并不支持帕森斯的觀點，星云中心實際上只有一顆亮度約為16等的恒星。這顆恒星半徑只有太陽的4%，質(zhì)量約為太陽的3/5，但是表面溫度高達12萬攝氏度以上。這顆恒星向相對的兩個方向噴出大量物質(zhì)，噴流內(nèi)的塵埃遮擋了背后星云的光芒，這便是貓頭鷹星云兩只“眼睛”的成因。

M101

M101是一個巨大的旋渦星系，它的直徑達到17萬光年。從右圖中可以看出，它具有數(shù)條非常明顯的旋臂。比起銀河系它的旋臂更加松散但也更加明顯，依據(jù)這一特征M101還有一個昵稱是風車星系。與長蛇座南風車星系M83相對，M101也被稱為是北風車星系。M101至少包含1萬億顆恒星，該星系的旋臂上還有豐富的氣體和塵埃，支持著更多新恒星的誕生。M101是由梅西葉的助手梅尚發(fā)現(xiàn)的，相比于梅西葉星表內(nèi)其它角直徑只有幾角分的星系，M101的角直徑達到了近半度，而且視星等也有7.9等，用一般天文望遠鏡可以比較容易的找到它。

▲ 星特朗RASA，口徑279mm，焦距620mm，QHY10CCD，累計曝光80分鐘

M109

梅西葉星表中一共只有4個棒旋星系，M109是其中之一。M109的整個形態(tài)頗像希臘字母”θ“，不過由于它距離我們有6000萬光年遠，是梅西葉星表中距離最遠的天體之一，所以看上去比較小。但是這個看上去小小的星系直徑卻比銀河系還要大一些，達到了12萬光年，擁有超過1萬億顆恒星。M109是由梅尚于1781年發(fā)現(xiàn)的，但卻與其它幾個天體被遺漏在了當時發(fā)布的梅西葉星表之外，直到20世紀50年代才由后人將其加入星表之中。

▲ 星特朗RASA，口徑279mm，焦距620mm，QHY10CCD，累計曝光48分鐘

M102

▲ 星特朗RASA，口徑279mm，焦距620mm，QHY10CCD，累計曝光20分鐘

梅尚首先發(fā)現(xiàn)了M102，但在1781年終版梅西葉星表中，雖然有M102的編號，但并沒有標示它的坐標。畢竟梅西葉的主要工作是搜尋彗星，這個星表只是為了避免把這些天體誤認為是彗星。關(guān)于M102在歷史上曾經(jīng)有過一些爭議，有人認為M102是對M101的重復發(fā)現(xiàn)。也有證據(jù)表明M102實際上是NGC5866。左圖拍攝的是NGC5866，也被稱為紡錘星系。整個星系呈一個中間凸起的紡錘形，在星系盤的中間有一道塵埃帶，距離我們約4400萬光年。