梅西叶天体马拉松概况
110个梅西叶天体,是天文爱好者最乐于观测的深空天体目标。你可能观测过其中的一部分天体,但你有没有想过进行这样一个挑战:在一晚上的时间里,观测尽量多的、甚至全部的梅西叶天体?这项观测运动,称之为梅西叶天体马拉松(下文简称“梅马”)。
表1 梅西叶天体马拉松顺序表(供参考)
图1 梅西叶天体全天分布图
春分点
Q 什么时候最适合进行梅马呢?
A图1是梅西叶天体在天空中的分布图。可以看到,梅西叶天体的分布不是均匀的,在春分点附近几乎没有。因此,当太阳正好位于这个梅西叶天体的“真空”区时,阳光几乎不会影响多少梅西叶天体。这样,我们能够有可能挑战接近满分的梅西叶天体观测成绩。再考虑月亮的影响,可以得出这样一个结论:每年春分前后,即3月底4月初的无月夜,最适合进行梅马。比如,今年的梅马,笔者就推荐在3月29日(农历二月廿九)这个周六(不用上学或上班)的晚上进行。
进行梅马观测的场地选择
1.远离城市的灯光;
110个梅西叶天体里,有一些特别暗,或者特别弥散,如果有明显的光污染,恐怕就看不到了。要想取得好成绩,笔者认为,观测地到北京这种级别的超大型城市的市中心,直线距离要在90千米以上。
2.观测地的遮挡;
最理想的观测地,当然是那种所有方向都没什么遮挡的地方,比如大草原,或者山顶上。但这种理想之地一般比较难到达,后勤保障条件也较差。退而求其次的话,至少要保证南边基本无遮挡,北边可以有些遮挡,而东西方向,则取决于你想创造什么样的成绩。如果可以放弃天刚黑时那些目标,则西边可以有些遮挡;如果可以放弃天亮前的那些目标,则东边可以有些遮挡。
3.观测地最好海拔高度较高,否则容易受到低空雾霾的影响;
4.晴朗无云的好天气是取得优异成绩的必要保障。
观测装备
望远镜
最重要的观测装备就是望远镜。原则上,一个有经验的观测者,用一台8×50的双筒望远镜,就能看到半数以上的梅西叶天体。而用一台80mm口径的普通天文望远镜,就能看到几乎全部梅西叶天体。不过,要想比较好地欣赏这些天体,笔者推荐有条件的同好使用口径150mm以上的望远镜。
如果你用天文望远镜进行观测,支架系统可以是赤道式的,也可以是地平式的。有电动跟踪和电控手柄当然好,没有的话也没关系,只要有方位手动微调装置,就足以进行梅马。这项“运动”是挑战自我的一种表现,因此,找目标时,不能使用自动找星的“GOTO”功能。
星图
一份好的星图是梅马必备装备,极限星等至少不能低于6等,推荐曹军老师制作的《实用全天星图》或《彩色全天星图》,极限星等为6.5等,可以满足一般的需要。更精细的星图首推经典的《世纪天图》,极限星等高达8.5等。笔者进行梅马时就用这本《世纪天图》。当然,如果你实在没有这些星图,你也可以利用好的手机星图APP来进行参照,这方面请大家自己多探索,不过笔者目前还是习惯用纸质星图。如果你也决定用纸质星图,那么,用一盏昏暗的红光灯来看星图是很有必要的,因为暗红光能有效保护夜视力。如果你没有现成的红光,可以在手电或头灯前面罩上几层红布。另外,有一种小巧的红光手指灯,可以套在手指上,不需要占用一只手握着它,用来看星图很方便很实用。
记录
另外,你还需要在观测时进行记录,记下来看了哪些,漏了哪些,哪些可以在后面补上……现在的手机可以方便地进行这些记录。
下面介绍笔者建议的梅马具体流程(见左页表1),供参考,星图以北京地区为例,大家可以结合自己的观测时间、观测地点和观测设备情况灵活调整观测顺序。
紧张的开局(满分10个)
想要取得好成绩,开局阶段非常重要,因为天刚黑时,有几个天体就已经处于西边的极低空了。因此,日落时,你的观测设备就应该已经调试到位。民用昏影终以后,你就可以尝试寻找一些较亮的参考星。航海昏影终时,你就应该开始尝试寻找目标了。
首先要挑战的两个天体是两个又小又暗的星系——双鱼座的M74和鲸鱼座的M77(图2)。在你有可能找到它们时,其地平高度可能已经低于10°了,并且它们的亮度只有10等左右,个头也小,对于多数人也许是不可能完成的任务。如果你想挑战,笔者建议从白羊座α(2等)出发往下寻找M74,从鲸鱼座α(2.5等)出发往下寻找M77。
记住,在这两个目标上花费的时间决不能超过15分钟,因为右边的仙女座马上也要落入地平。在这里,有你熟悉的星系M31,以及附近的M32和M110。不过,在天还没全黑的极低空寻找M31,也没有你想象的那么简单,所以一定要提前规划好怎么找。虽然在第二天天亮前还有补救的机会,但那个时候你估计正在忙于对付人马座附近的一堆星团,所以还是这会儿解决了踏实。另外,M32和M110绝不是看到M31就能同时看到的,你望远镜的视场可能无法把它们显示在一起,而且M32较小,M110较暗,因此你必须对照星图仔细核对,才能确定你是否看到了它们。
拿下这几个目标后,你的梅马成绩终于突破了0!然后,把望远镜转向左边的三角座,尝试搜寻那里的M33。这个很弥散的星系位于极低空,要想看到也是颇有难度的。
不管你是否看到了M33,现在还不是喘息的时候。向西北看,仙后座也越来越低,必须尽快解决这附近的三个天体!首先是仙后座β右下不远的疏散星团M52,然后是仙后座δ上方很近的疏散星团M103,最后是小哑铃星云M76——这个星云属于英仙座,可以从3.6等的仙女座51号星往右上寻找。不过它本身又小又暗,找起来很有难度,如果尝试了两遍没找到那就果断放弃!
最后,把目光转向西南。这里,猎户座已经倾斜过来,猎户下方的天兔座靠下的位置有一个球状星团M79(图3),即将落入地平,你必须尽快将它攻克!
图2
舒缓的行进满分16个)
紧张的开局过后,你终于可以舒缓一下,比较放松地寻找接下来这16个目标。
首先,将望远镜指向西北低空,在这里英仙座的下部,寻找疏散星团M34——从英仙座β找过去不难。
接着,是著名的昴星团M45。对于这个肉眼可见的亮星团,原则上你抬头看一眼就OK了。不过,顺便在寻星镜和主镜里欣赏一下,也耽误不了两分钟。
然后,我们要解决猎户座中的三个天体(图3)。M42是大家非常熟悉的猎户座大星云,其上方的M43其实就是这个大星云上部的一个弯月形小块,和M42是紧密相连的,可以在同一个视场中看到,不过负责任的做法是你必须将M43单独识别出来。接下来,把望远镜向右上抬,在参宿一的上方找到星云M78。
视线继续向左,让我们来解决天狼星附近的6个目标。首先,在天狼往下的近处,有又大又亮的疏散星团M41;然后,在天狼往左偏下较远的地方,或者从大犬座的尾部往左上找,可以找到疏散星团M93,不过这个星团属于船尾座;在天狼上方不远处,可以找到疏散星团M50,这个星团属于麒麟座;在天狼左上不远处,可以找到挨在一起的疏散星团M47和M46;最后,从这两个星团往左上找,或者从小犬座的南河三往左下较远的地方找,可以找到疏散星团M48,它属于长蛇座。这几个星团距参考星基本都较远,好在本身挺亮,找起来不麻烦。
视线回到西边,猎户座右上的金牛座中,有一个著名的天体要拿下,那就是蟹状星云M1。这个天体应该是你的老朋友了,它就紧挨着3等的天关星。
在金牛的左上和右上,分别是双子座和御夫座。在双子座右脚的脚边,你可以找到疏散星团M35。这个星团本身很亮,但附近没有太亮的参考星,因此确定参考星是这里的难点,一定要通过星图仔细证认。然后,从金牛座的另一个牛角,1.7等的金牛座β往上,可以找到御夫座中的三个星团——M37、M36和M38,它们也很明亮,找起来没什么难度。
图3
悠闲的途中跑(满分22个)
从现在开始,你终于可以享受一段轻松惬意的时光,不用再那么紧张地跟时间赛跑了。因为这会儿要观测的22个天体,全都位于上中天附近,距离落下的时间还很长很长。
首先,让我们望向北边高空。在这里,有我们熟悉的北斗七星。北斗七星里面和周边,有许多深空天体,绝大多数都是星系(图4)。
在这里,我们先观测一对老朋友——星系M81和M82。它们位于北斗三(天玑)和北斗一(天枢)连线往前延伸大概一倍的地方,可以从北斗一出发寻找。然后,是北斗二(天璇)右偏下的星系M108和夜枭星云M97,它们比M81和M82暗一些,要仔细找。接着,是北斗三右下紧挨着的星系M109,这个星系也不亮。然后,是北斗四(天权)左边的M40。这个M40其实不是深空天体,而是一对双星(双星编号WNC 4),分别为9等和10等,是被梅西叶误编入星表的,因此,有的星图上可能没有把它们标出,如果你想看它得提前做好功课。最后,从北斗六(开阳)出发,寻找老朋友M101。这个星系虽大,但比较弥散,需要仔细看才能看到。
接着,我们稍微离开北斗,在其右边划一个大弧线,寻找另外4个位于猎犬座的星系。由于这一带可以作为参考星的亮星很少,因此笔者建议这个弧线连续走下去,找到一个目标后,直接从这个目标出发寻找下一个目标。这个方法虽然较难,但熟练以后能有效节省你的时间,同时为接下来挑战“极点”区——室女座星系团打下基础!
我们从北斗七(摇光)出发,在其右上不远处找到旋涡星系M51;然后,继续往右偏上,找到向日葵星系M63;接着,往上偏右,找到旋涡星系M94。最后,在其左上较远的地方,找到旋涡星系M106。
下面,我们来找一个有趣的天体——M102。这个天体究竟是什么,至今还有争议。有人认为这是M101的重复记录,不过更多人认为这对应天龙座的纺锤星系NGC5866。为了增加梅马的成绩,我们应该相信后者。这个星系又暗又小,找起来有一定难度,推荐从天龙座脖子转弯处的3.3等的天龙座ι星出发寻找。
图4
图5
图6
把目光转回西南高空,在巨蟹座中有我们的老朋友——鬼星团M44(图5),肉眼可见,如果你赶时间,抬头直接看一下即可。然后,在巨蟹座下部有还有一个疏散星团M67,它附近没有亮星,找起来也需要点功夫。
接下来,我们来到正南的高空。在这里,有雄伟的狮子座,座内的梅西叶天体都是星系。首先,我们从轩辕十四出发,或者从轩辕十四左下方3.8等的狮子座ρ星出发,寻找互相之间离得比较近的M96、M95和M105。然后,从狮子座尾巴三角形右下那颗3.3等的θ星往下,不远处可以找到聚在一起的狮子座三重星系,分别是M66、M65,以及“附送”的NGC3628。
最后,在挑战“极点”室女座星系团之前,我们还要搞定乌鸦座附近的三个天体(图6)。首先,找到乌鸦座四边形左上方那颗3等星δ,从它出发再往左上可以找到草帽星系M104,不过它属于室女座。然后,从乌鸦座左下那颗2.7等的β星再往左下,可以找到球状星团M68,它属于长蛇座。接着,在M68左边,找到长蛇座尾巴上3等的γ星,从它出发往下,可以找到很靠南的一个梅西叶天体——南风车星系M83。因为地平高度较低,它本身又不是很亮,找起来有一定难度。
极限到来,努力克服 (满分21个)
梅马进行到这里,你可能已经有些累了。稍事休息,喝点水,吃点高热量食品补充点体力,然后,挑战今夜最难的“极点”区——室女座星系团(图7,其中有些星系属于后发座)!为什么称这里为极点?因为这里的星系密集,大多数亮度较低,周围也几乎没有明显的参考星,因此基本上只能一出发就一口气连续拿下十几个星系,我们甚至需要利用已经找到的暗弱星系来定位下一个星系!其难度可想而知。
图7 室女座星系团局部星图。因为极限星等所限,文中提到的一些暗星在这个星图上没有呈现出来,请大家用更专业的星图来寻找。
图8
图9
首先,我们这场战役最重要的参考星是室女座ρ。不过,这颗星本身是一颗4.8等的暗星,用肉眼确认有一定的难度。大家可以先找到2.8等的室女座ε星,这颗星的右偏上就能找到室女座ρ。
从室女座ρ开始,向上不远处,可以找到挨在一起的两个星系M60和M59;M59往右偏上,不远处是M58;从M58往上,不远处是M89;从这里往左上,可以找到M90。然后,回到M89(你没有看错,回到之前找到的星系!),换一条路线,其右偏上稍远一点的地方是巨椭圆星系M87;然后,再往右上走差不多的距离,有挨在一起的两个星系M86和M84;从M86往左上走,较远的地方是M88,其左偏下近一些的地方是M91;回到M88,其右上近处有一颗7.2等的较亮星,再往上偏右远一些的地方,有一颗6.7等的更亮的星,从这颗星往右偏上再走一些,就能找到M100,然后,它右边有三颗较亮星近似连成一条直线,这条线最右边那颗5等亮星是后发座6号星,它的右偏上近处,是星系M98,而它的下偏左稍远处,是M99。顺着刚才那三颗亮星返回M100,再往上偏左找,较远处有一颗4.7等的亮星后发座11号星,它的左边不远处是M85。
这一口气寻找14个暗弱星系,有没有让你很过瘾?拟或痛苦不堪?不过,恭喜你,梅马最难的难点已经被你克服了!接下来,回到一开始出发的室女座ρ,拿下这一带最后的两个相对独立的星系。从室女座ρ出发,其右偏下较远的地方是M49,它再右下稍近一点的地方是M61。
如果你能在30分钟内,顺利观测完这个星系团,那你可以算作高手了!
看完“极点”,让我们再观测几个相对简单的目标舒缓一下情绪。把目光转向东方,半空中武仙座已经升起,这里有我们的老朋友——球状星团M13(图8)。然后,从武仙座梯形左下方那颗3.2等的π星出发,往左偏上稍远的地方,可以找到一个更小一些的球状星团M92。
然后,把目光望向天顶,在后发座附近还有3个天体需要解决(图9)。首先是球状星团M3,位于后发座和牧夫座之间,可以从明亮的大角星出发往上,也可以从后发座4.2等的β星出发往左下寻找。接着是球状星团M53,可以从明亮的大角星出发往右上寻找,也可以先找到4.3等的后发座α星,这个星团就在这颗星左边紧挨着的地方。然后,从M53出发,往上找,可以找到黑眼星系M64。
养精蓄锐,再接再厉(满分18个)
经过了刚才的“极点”之战,你一定已经身心俱疲。现在,你可以真正好好放松一段时间了。吃点东西,喝点水,甚至小睡一觉——前提是你过一阵子能起得来。
无论如何,凌晨3点以前,你必须按时醒来。在东边的高空中,夏季大三角在闪闪发光。在天琴座中,有我们的老朋友——环状星云M57(图10)。然后,向下移动望远镜进入天鹅座,在天鹅座β上方找到球状星团M56。接下来从天鹅座β往下偏右走比较远的一段距离,找到我们熟悉的狐狸座哑铃星云M27。M27的右下不远处有3.5等的天箭座γ星,它的右偏上近处是天箭座球状星团M71。然后,回到天鹅座,找到天鹅大十字中心那颗2.2等的亮星天鹅座γ,在它的右下很近的地方是疏散星团M29。最后,从天津四往左偏下较远处走,可以找到疏散星团M39。
图10
然后,目光转向南方。在这里,我们要找到蛇夫座和天蝎座一带的12个天体(图11),绝大部分是球状星团。首先,从巨蛇座脖子上2.6等的巨蛇座α星出发,往右偏下寻找明亮的大球状星团M5。然后,从2.7等的蛇夫座δ星出发,向左不太远的地方可以找到球状星团M12,其左下较近的地方是球状星团M10。接着,再往左偏下走稍远的距离,可以找到球状星团M14。相信在挑战完“极点”之后,连续找这几个球团完全不是问题。然后,把望远镜转向右下,找到2.5等的蛇夫座ζ星,在它的右下可以找到球状星团M107。接着,找到左下方2.5等的蛇夫座η星,其下偏左不远处是球状星团M9。
最后,我们来到天蝎座(图12)。首先找到心宿二,它的右边是我们的老朋友——大球状星团M4。M4上偏右稍远处是球状星团M80。然后,从心宿三星左下方那颗2.8等的τ星出发,往左下较远走可以找到球状星团M62,它的上偏左不远处是球状星团M19。最后,在天蝎尾巴尖附近有两个巨大的疏散星团,理论上肉眼可见,其中左上是M7,从M7再往右上走不远是M6。
最后冲刺,咬紧牙关(满分18个)
太阳正在一步步逼近东边地平线,我们的梅马战役也迎来了第二个高潮。下面,我们要来解决今晚的“第二极点”——人马座周边的一堆天体。主要是星团,也有少量的星云。这些星团、星云都比较亮,银河里的参考星也多,因此观测难度比室女座星系团低一些。不过因为需要和太阳抢时间,所以心理压力往往并不比之前小。
首先,我们从南斗六星的第五颗星——2.8等的人马座λ出发,先往左偏上,找到大球状星团M22(图13),再回到人马座λ,其右边紧挨着的是球状星团M28。从M28往右偏上稍远的地方找,有一个很大的疏散星团,周围包裹着淡淡的云气,这是礁湖星云M8。M8的上方近处是三叶星云M20,其左上紧挨着一个小疏散星团M21。接下来,在M21左边不远处,可以找到3.8等的亮星人马座μ,这颗星往左上不远处,可以找到椭圆形的大疏散星团M24,其左下略远处有个比它小一些的疏散星团M25。回到M24,其右偏上更远一些的地方,是疏散星团M23。再回M24,其左上近处是小疏散星团M18。再往左上走一点,可以找到奥米加星云M17,其上偏左稍远一点的地方是著名的鹰状星云M16。从M16往左偏上进入盾牌座,座内有个小疏散星团M26。再往左上走,不远处是野鸭星团M11。
图11
图12
密集看完刚才的13个天体,让我们稍微喘口气,然后回到南斗六星的第一颗星——3.2等的人马座ζ星,它的右侧较近处是球状星团M54,再往右偏下稍远是球状星团M70,再往右上略近是球状星团M69。回到人马座ζ星,左偏下较远的地方可以找到球状星团M55,再往左偏上较远的地方是球状星团M75。
扫尾工作,冲击极限(满分5个)
这时,时间可能已经接近凌晨4点半了,阳光可能马上就要影响东边的地平线。这时你也一定很累了,但是,如果你还有体力,那么,抓紧时间,再给自己刷点分。
首先,在东北边,仙王座和仙后座又升起来了,仙女座大星系M31也出现在了极低空。如果天黑时这里漏掉了什么不太难的天体,可以快速补救一下。
如果没有什么要补救的,那么转向正东,飞马座已经在低空探出了身子。找到马头那颗2.3等的亮星飞马座ε,其上方不远处是又大又亮的星团M15(图14),因此虽然在低空,也应该能比较容易找到。回到飞马座ε,其右下较远处是球状星团M2,它也比较亮,因此虽然更低,仍然应该能找到。
最后剩下的三个天体就非常困难了。从M2再往右,较远的地方有小疏散星团M73和小球状星团M72。这段路上缺乏较亮的星搭桥,这两个星团亮度只有9等左右,在极低空的晨光中,要想看到很有难度!
图13
最后,就是几乎不可能完成的任务——摩羯座的球状星团M30!以北京地区为例,这个天体凌晨5点左右才升出地平,这时已经航海晨光始。等它再升高一点儿,就该民用晨光始了,那里的一切都将淹没在太阳的光辉中!
当然,如果你实在想挑战,那么可以试一下“守株待兔”的办法。不过这个办法笔者没有实践过,也不知道灵不灵。这个星团亮度7等左右,不算太暗,晨光中在望远镜的主镜中也许能看到。因此,如果你能在5点之前找到赤纬和M30一样的摩羯座的一对视双星TYC 6924-378-1和TYC 6924-247-1——它们亮度分别为7.1和7.5等——然后关闭跟踪功能,等33分钟,M30应该会进入视场。
图14 天亮前最后要挑战的5个天体。其中M30实在太低,在本星图中其实还被地平线上的远山挡着呢。
领奖台
一般来说,初次参加梅马的朋友,能够取得30个的成绩就算及格了。中等水平的爱好者应该可找到50~70个。发烧友们则应该达到90~100个的水准。如果你的成绩超过了100个,那你就算得上“高手中的高手”了。
笔者正式进行了两次“梅马”,使用的设备是Meade 203/2000mm折反射式望远镜、双轴电动微调、32mm目镜、8×50寻星镜、《世纪天图》。第一次因为开始得太晚,前面丢掉了许多天体,只看到了89个。第二次做了充分的准备,不过因为场地西北边的遮挡,以及东边北京城的光害,最终丢了8个天体,拿到了102个的好成绩。
最终,无论你的成绩如何,恭喜你,你完成了人生中第一次梅马,实现了对自我的挑战!你是一位出色的天文爱好者!
(责任编辑 张恩红)
梅西叶天体马拉松观测攻略
□ 詹 想