□ 山 风
深空天体观测入门攻略(二十)
□ 山 风
利用天文望远镜拍摄的旋涡星系M106照片(图片来源:http:// images.sky-map.org/star_image/905/905248.jpeg)
又到四月,北半球天气回暖,春天来到了。四月的夜晚,冬夜星空已经西斜,头顶上唱主角的是春夜星空。往北方高空看,我们熟悉的大勺子——北斗七星高挂在天顶附近。北斗七星远离银河,周围几乎没有适合爱好者观测的星团和星云,不过却有不少星系。我们之前已经介绍过这一带离得很近的星系M81和M82,以及摇光附近的涡状星系M51,还有更暗更小的M108和M109。今天,我在这里继续给大家介绍三个更难一点的星系——M106、M63和M94。对本系列有任何意见或建议,欢迎给我发邮件交流:universezx@bjp.org.cn。
M106、M63和M94这三个星系都位于北斗七星附近,不过离开这七颗星有一定距离,所以比之前介绍的星系要更难找一点。而且,无一例外,它们都不属于大熊座,而是跟M51一样,属于邻近大熊座,但是一点儿也不起眼的猎犬座。
图1给出了M106以及后面要介绍的M63和M94周边的大视场星图。为了方便大家更好地定位,我把位于正北的北极星,以及位于东边的春夜第一亮星——0等的大角星也在星图上标了出来。这三个星系离得很近,其实可以一顺儿看下来,比如梅西叶天体马拉松时就应该这样做。不过,更简单的办法是从北斗七星的第三星天玑出发寻找M106,然后再从北斗七星的第七星摇光出发寻找M63和M94。
图1 M106、M63和M94周边的大视场星图
图2 从天玑或天权出发寻找M106的局部详细星图(极限星等约9.0等)
图2给出了从天玑星或天权星出发,寻找M106的局部详细星图,M106用靶标标出。从图上可见,从这两颗星到M106,都有比较明显的较亮星组成的星桥。所以,问题的关键在于,一开始要找到你想找的参考星——天玑星或者天权星——并确认。因为这一带类似亮度的星比较多——北斗七星有六颗都是2等星,相距也不远,所以你可能以为自己找到了天玑,实际上视场里的却是天璇或天权。因此,找到参考星后,一定要结合它周围的暗星组成的图案反复证认,确认无误后再开始走星桥。
M106比较暗,而且个头很小,因此在寻星镜里呈现为一颗若有若无的小暗星,观测环境稍差可能根本就看不到。其实,接下来要介绍的M63和M94也都有这个问题。因此,我们寻找它们时,多数时候只能是把寻星镜的十字叉丝放在天体对应的位置,然后到主镜里去证认。图3给出了M106在主镜里的样子,星系核心呈现为一个不大的椭圆形朦胧亮斑,比较容易看到。但若想看到星系核周围的星系盘上的一些细节,可能就需要更大口径的望远镜以及特别好的观测环境了。
图3 M106在主镜(口径15cm)中的大概样子
M106的视亮度为8.4等,视大小为19角分×8角分。它是梅契因在1781年发现的,最初并没有被梅西叶本人编入他的星表,直到1947年,它才同M105和M107一起作为曾经被梅西叶或梅契因观测到过的附加天体,被Helen Sawyer Hogg加入梅西叶星表中。威廉•赫歇尔在1788年3月重新独立发现了这一天体,并将其编号为HV.43。
M106是一个比较明亮的Sb型旋涡星系,距离我们大约2100万到2500万光年。它以537km/s的速度远离我们而去。由于它是侧对我们的,因此许多特征都与仙女座大星系M31类似。有人指出,这就是这个星系中的尘埃带为何如此明显的原因——它们形成了一个旋涡,指向明亮的中央核心区。
题图是使用天文望远镜和CCD拍摄的星系M106(左)及其周边的照片,揭示出这个星系漂亮的旋涡结构,星系盘上的尘埃带、红色的发射星云,以及更外围更暗弱的星系结构都清晰可见。而且,在它附近还有几个比较明显也比较有特点的星系,比如侧对我们呈长条状的星系NGC4217(照片中的右下)。
图4 从M106出发寻找M94和M63的局部详细星图(极限星等约9.0等)
图5 从摇光出发寻找M63和M94的局部详细星图(极限星等约8.5等)
欣赏完M106,如果你技术好,你大可以沿着之前的星桥的大方向,继续往前寻找M94,最后找到M63(图1)。在这里,我也给出这个方法所需要用到的星图(图4)。不过,因为M106和M94之间的距离也不近,如果中间一旦出错,你想找回星桥的起点M106也就变成了几乎不可能的任务。因此,如果你尝试之后发现自己做不到,那么还是老老实实地先找到北斗的最后一颗星摇光,再从摇光出发,依次寻找M63和M94吧。
图5给出了从摇光出发寻找M63和M94的局部详细星图,M63和M94用靶标标出。从摇光到M63,有一串比较亮的星构成明显的星桥,找过去应该问题不大。而且,摇光本身很容易在寻星镜里确认,因为它附近亮度差不多的星是开阳,不过开阳是很明显的视双星,在望远镜里一眼就能认出来,因此不会造成跟摇光的混淆。但是,从M63到M94,虽然路程比较近,却缺乏明显的星桥,因此有一定的难度。这时可以考虑曲线寻找,从M63出发往右(指星图上的上下左右方位,下同)有几颗很明显的星,从它们往右上,可以找到猎犬座右下那颗亮星,再从这颗星往左上寻找M94就近多了。
刚才说过,M63在寻星镜里可能很难被看到,基本只能靠主镜看。图6给出了M63在主镜中的大概样子。类似M106,我们能够比较容易看到一个较小的椭圆形朦胧亮斑,这是星系的核心。但若想看到星系核周围的星系盘上的一些细节,可能就需要更大口径的望远镜以及特别好的观测环境了。
在照片里,M63是非常漂亮的。图7是使用天文望远镜拍摄的M63照片,揭示出这个星系非常复杂的星系盘结构——大量盘根错节的尘埃带、点缀其中的如珍珠般的红色发射星云和蓝色星团。缩小一些看,的确像一朵向日葵。如果进行星系选美比赛的话,M63一定能名列前茅。
M63的视亮度约为8.6等,视大小约为12角分×7角分。它是梅契因在1779年6月发现的。发现当天,他就把这事告诉了他的好朋友梅西叶,后者立即将其编入他的星表。
图6 M63在主镜(口径15cm)中的大概样子
向日葵星系M63是最早期被证认的旋涡星系之一,是罗斯爵士在1850年前发现的14个“旋涡星云”之一。在哈勃的星系形态分类法中,M63被归类为Sb或者Sc型,其中斑驳的旋臂图案可以一直追溯到只有6角分大小的纹理平滑、亮度相对很高的星系核心区。
尽管M63位于M51以南6度,它还是和M51以及几个较小星系一起,构成了一个小的星系群——M51星系群,距离我们大约3700万光年。
上一节中已经介绍了寻找M94的方法,这里不再赘述。同样的,M94在寻星镜里可能很难被看到,基本只能靠主镜看。图8给出了M94在主镜中的大概样子,不过有一些夸张,实际能看到的部分没有这么大,而是只有中间的一小片区域——那里是星系最明亮的核心部分,看上去的大小跟M63差不多。
图7 使用天文望远镜拍摄的向日葵星系M63的照片(图片来源:http://www.capellaobservatory.com/images/Galaxies/M63.jpg)
图8 M94在主镜(口径15cm)中的大概样子
M94的视亮度约为8.2等,视大小约为14角分×12角分。它是梅契因在1781年3月发现的。几天后,梅西叶得到了这一报告,测量了它的位置后将其编入自己的星表。
旋涡星系M94有着一个非常明亮的内部区域。这个明亮的圆盘被一个恒星形成的活跃环带所包围。图9是大型天文望远镜拍摄的M94的高清照片,可以看到M94内部区域有许多蓝色的年轻星团,与外围较暗的年老的黄色恒星区别明显,而星系内部区域有一圈明显的红色星云形成的环状,就像星系中的花环,煞是好看。在这张长时间曝光的照片中,还可以看到更外围有一个更黯淡得多的环带,跨度达到15角分以上。
根据研究,在该星系边缘是另一个恒星形成运动较为缓和的区域。因此,M94是一个罕见的星系,可以从中看到两批恒星的形成过程。
(责任编辑 张恩红)
图9 利用大型天文望远镜拍摄的旋涡星系M94的照片(图片来源:http://scienceblogs.com/ startswithabang/files/2013/08/M94_Master.jpg)