深空天体观测入门攻略（十八）

□ 山 风

深空天体观测入门攻略（十八）

□ 山 风

利用天文望远镜拍摄的旋涡星系M77照片（作者：Francois和Shelley Pelletier）

进入12月，北半球中纬度地区正式进入冬季，黑夜长，白昼短，十分适宜长时间观星。不过，许多地方此时天气会变得非常寒冷，观星一定要注意保暖，避免着凉生病。

12月的星空，是秋冬之交的星空，天刚黑时，头顶还是秋夜星空的代表——飞马座四边形。四边形下方，是巨大的鲸鱼座。北边高空，则是M形的仙后座。这次，我们抓住秋夜星空的尾巴，介绍三个类型不同的、较小的深空天体——暗淡的小星系、极其疏散的小星团和观测难度颇高的一个小星云。对本系列有任何意见或建议，欢迎到新浪微博与我交流，我的账号是@北京天文馆詹想。

M77——鲸鱼座中的小星系

首先，让我们从南方低空看起。如果你在12月天黑后不久观星的话，在那个方向你应该能看到巨大的鲸鱼座。鲸鱼座虽大，不过没什么亮星，给人落寞之感，好在它还有两颗较亮的星帮助我们辨认它，它们分别是鲸鱼“屁股”上的2等星土司空和鲸鱼头部下方的2.5等星天囷一。我们这次要介绍的第一个天体——M77，就位于天囷一不远的地方（图1）。

在之前的文章中，我们介绍过双鱼座的一个小星系M74，并提到说玩梅西叶天体马拉松（简称梅马）的一定很恨M74和M77这两个星系，因为它们俩在梅马刚开始时，就在西边低空夕阳的余晖中即将落下地平线，加上自身又小又暗，所以基本上一上来就会让挑战者失去取得满分的可能。现在，我们终于要介绍M77了。

图2给出了天囷一到M77的局部详细星图，M77用靶标标出。从图中可见，天囷一到M77的路径略有点远，因此更方便的办法是从M77旁边很近的一颗4等星——鲸鱼座δ出发去寻找它。当然，如果你在寻星镜中确认这颗4等星有困难，那么还是从天囷一出发吧。

M77很暗，在寻星镜里无法直接看到，因此，你要先把寻星镜对准M77应该在的位置，然后再到主镜里确认。如果一时看不出来，可以轻轻敲敲目镜，或者用微调稍稍移动一下视场，人眼对动起来的物体更敏感，能帮助你捕捉到暗弱的小光斑的存在。图3给出了M77在主镜中的大概样子，不过这张图稍微有点夸张，周围暗弱的星系盘一般是看不到的。当然，如果你的望远镜口径够大，你的观测环境也够好，你应该能稍微识别出这个星系旋涡结构的一点细节。

M77视亮度为8.9等，视大小为7角分。不过，只有2角分大小的相对明亮的中心区域才是这个天体留给目视观测者的一般印象。它是由梅契因在1780年10月发现的，当时他将其描述为一个星云。查尔斯·梅西叶在1780年12月将它编入他星表的第77号天体，并且错误地将其归类为一个带有星云物质的星团，这也许是因为前景恒星，也可能是错将其中的亮块当成暗淡恒星了。M77是首批被罗斯伯爵在1850年前发现的14个“旋涡星云”之一。现在我们知道，它是一个几乎完全正对我们的一个典型的旋涡星系。

虽然看起来不起眼，但这个壮观的星系其实是梅西叶星表中最大的星系之一，它的明亮部分被测量为大约12万光年，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见）可能向外伸展将近17万光年。作为对比，我们银河系的直径约为10万光年。

图1 M77周边的大视场星图

图2 从天囷一或鲸鱼座δ出发寻找M77的局部详细星图（极限星等约9.5等）

图3 M77在主镜（口径15cm）中的大概样子

M77还是一个很有名的赛弗特星系。赛弗特星系是一种很活跃的活动星系，其光度（真实的发光本领）几乎仅次于类星体。这种星系的活动主要是核心产生的，但核心尺度很小，通常在1光年上下，跟星系的总尺度比微不足道，但却产生了星系的大部分能量，因此我们通常用活动星系核（英文缩写为AGN）来指代整个活动星系。

题图是使用天文望远镜拍摄的这个星系的深度照片，充分揭示了这个美丽星系的全貌——明亮的核心和内侧的星系盘、暗淡的外围旋臂、悬臂上的恒星形成区和尘埃带……确实是宇宙中一道亮丽的风景！

M103——仙后座中的疏散星团

欣赏完位于低空的M77，让我们把目光转向北方高空。在天顶附近，M形的仙后座浸泡在秋夜银河中，十分醒目。在仙后座中，有一个“萌萌哒”的小疏散星团M103，非常好找。如图4所示，它就在仙后座5颗主星之一——2.6等的仙后座δ旁边很近的地方。

图5给出了从仙后座δ出发寻找M103的局部详细星图，它们离得确实太近，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。当然，因为仙后座浸泡在银河中，座内暗星众多，所以在寻星镜里确认仙后座δ可能要稍微花点时间。

图4 从仙后座、M103到M76的大视场星图

图5 从仙后座δ出发寻找M103的局部详细星图（极限星等约10等）

图6 M103在寻星镜（8×50）中的大概样子

图7 M103在主镜（口径15cm）中的大概样子

图8 使用天文望远镜拍摄的疏散星团M103照片（图片来源：http:// galleryhip.com/m103-cluster.html）

M103虽然很亮，但在寻星镜里可能并不那么容易被你发现，为什么呢？图6给出了M103在寻星镜中的大概样子，你是不是没有发现星团在哪里？其实，位于图中央、稍微密集一点儿的那几颗星，就是这个星团！它实在是太疏散了，疏散得让人觉得有点“坑爹”。图7给出了M103在主镜中的大概样子，看起来比在寻星镜中稍微好点，但要说这是一个星团仍然有点勉为其难。

M103的视亮度约为7.4等，视大小约为6角分。它是由梅契因在1781年发现的，是最晚被加入梅西叶星表的天体之一。同时被加入的还有M101和M102，它们都是梅西叶根据梅契因的报告记录的，但是没能在星表出版前进行观测。

因为它过于疏散，有人怀疑，它可能是一群物理上毫无关联、相距甚远的恒星的偶然聚集。但是我们现在从成员恒星的运动中知道它的确是一个星团。关于星团的成员星数量有各种说法，一般认为有40颗或60颗，也有人估计少到25颗，或者多到172颗。但不管怎样，这个数值的确非常小。

M103是梅西叶星表中最为遥远的疏散星团之一，距离可能是8000光年甚至更远，有人估计可能远达9200光年。

图8是使用天文望远镜拍摄的M103照片。照片中，星团中的几个亮星光芒四射，煞是好看，不过，星团中更暗的恒星确实已经快融入星空与背景恒星分不开了……

M76——也许是最难找的M天体

本期文章的最后，我们来介绍一个也许是最难找的梅西叶天体——M76。这是一个行星状星云，俗称小哑铃星云（还记得吗？狐狸座的M27叫作哑铃星云）或者软木塞星云。它很小、很暗，周围较近的地方没有亮星，这三个因素加起来，让它变得特别难找。尤其是在梅马时，有机会找它时它的地平高度基本上已经很低了，因此更是难上加难，往往会在继M74和M77后，再次在梅马“选手”的成绩单上被无情扣分！

M76位于英仙座，不过，它实际上离仙后座的M形更近（图4），因此，我推荐先通过仙后座δ找到M103，欣赏完以后，从M103出发，或者回到仙后座δ再出发，沿一个长长星桥寻找M76。图9给出了从仙后座δ或M103出发寻找M76的局部详细星图。这个星桥确实长，沿途的星也不是都很亮，所以，走这个星桥一定要耐心、稳定。每往后走一步，都要确认好了再走，做到每一步都知道自己看到了哪个星区，这样才能最终取得胜利。一旦走丢了，不要气馁，回到仙后座δ，再次出发。切忌心浮气躁，用望远镜在附近乱搜，这样是肯定找不到的。

图9 从仙后座δ或M103出发寻找M76的局部详细星图（极限星等约9等）

M76又小又暗，在寻星镜中肯定是看不到的，不过根据图9，它右边很近的地方有一颗6.6等的恒星，在寻星镜中会很明显，可以用这颗星来辅助确定M76的位置，然后，到主镜中去仔细搜寻。M76比上文介绍的M77更小更暗，所以你可能还需要敲击目镜或者微动视场，才能更好地察觉到它的存在。图10给出了M76在主镜中的大概样子，这个效果也有点夸张，一般无法分辨出这么多的细节，能看到一小团朦胧的光斑就很不错了。

M76的视亮度约为10.1等，视大小约为2.7×1.8角分。它是由梅契因在1780年9月发现的，他将它报告给了查尔斯·梅西叶，后者在1780年10月对其进行了观测，测定了它的位置，并将它编入了星表。尽管梅契因发现它是一个不含恒星的星云，但梅西叶认为它是由小恒星和少量星云物质组成的，这大概是受到了前景或背景恒星的欺骗。1918年，Heber D. Curtis首次正确地将它归类为一个行星状星云。

M76有两个NGC编号——NGC650和NGC651，这一点很有趣，因为它曾被怀疑是一个双星云，由两个相互接触的子星云组成。这个假说是由NGC星表的作者——威廉·赫歇尔本人提出的。

M76的距离数值很不准，估计介于1700和15000光年之间。因此，这个“软木塞”的真实大小也介于0.34×0.72和3.1×6.4光年之间，而翅膀的范围介于1.3和11.3光年之间，暗晕则延伸到2.4到21光年之间。

图11是使用天文望远镜拍摄的M76照片。在这样用大口径长焦望远镜进行深度曝光的照片中，这个行星状星云的美丽展示得淋漓尽致。看上去，它真的跟M27颇为神似呢！

（责任编辑 张恩红）

图10 M76在主镜（口径15cm）中的大概样子

图11 利用天文望远镜拍摄的小哑铃星云M76照片（图片来源：http://www.princeton.edu/~rvdb/ images/NJP/m76.html）