深空天体介绍

深空天体介绍

(原作:Kenneth Hewitt-White 编译:比邻星 )

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可能你拥有一台简易的天文望远镜并时不时地在自己的后院中熟悉如何使用它。也许你已经对如何观测月球和行星了如指掌,甚至已经观测了不少美丽的双星。或许你早已想入手观测那些奇妙的星云和星团,但是,也许你会说你不知道如何着手去观测她们?

这些星云和星团被称为深空天体。简单地说,深空天体指银河系内的星团和星云以及除了我们银河系外的其他河外星系(单个恒星、双星并不在我们的讨论范围内)。因为她们的遥远,所以用“深空”来形容她们。

对一个业余天文爱好者来说,利用手中有限的器材在光污染情况不是太乐观的夜空下观测深空天体是一个不小的挑战。可是因为她们的美丽和神奇,爱好者们乐此不疲。想象自己在望远镜中看到的那团奇妙的宝贝,她可能是我们银河系的一部分,距离我们有几千光年之远,也有可能是遥远的河外星系,那她的距离就需要用数百万光年来计量了!

上图是我们的银河系,银河系这座恒星的城市拥有数亿位居民,其中央明亮的“市中心”由年老的恒星组成。从中心向外的星系盘要比中央部分薄很多,由各种不同年龄阶段的恒星组成。如同水的涟漪一般,我们看到的那几条明亮的“旋臂”携带着年轻的恒星和星云,穿越银盘。我们的太阳系位于其中一条叫做“猎户臂”的旋臂上,离“市中心”约有三分之二银盘半径的距离。我们的银河系被“银晕”包围着,银晕是由年老的恒星组成的。从地球上看,银河系是一条横跨夜空的光带。前面我们提到的星云和星团等一些深空天体位于这条光带内或分布在光带附近。

银河之外

现在看看真正的域外伙伴。银河系之外是河外星系。聚焦于某个河外星系时,你的目光正穿越数百万光年的距离刺入宇宙深处。显然,这些令人难以置信的遥远目标给星空菜鸟们带来了挑战。尽管星系有许多分类,但你也可以把这些分类当作纯粹的学术而不用理会,因为在小望远镜中这些星系没有明显差别。当然例外情况还是会有的。

仙女星系就是这样一个例外。(见左图)在晴朗的秋夜,仙女星系(M31)呈现为一团细小弥散的云,肉眼即可分辨——虽然它同我们也相隔250万光年。M31同银河系一样是个漩涡星系,它的盘面同我们的视线有一定倾角。明净的夜空下,借助好的双筒可发现M31呈现为一缕拉长的云。云的中心可看到椭圆形的明亮的核。一架短焦大视场的望远镜加上低倍率目镜可以让你看到整个星系。然后猛然提升放大倍数(同样是在很暗的夜空下),这时有可能从中发现旋臂的迹象,以及铅笔般细的暗纹——那是聚集在M31星系盘中的尘埃的侧影。

北半球春季星空中的两个星系则呈现另一番景象。猎犬座中的漩涡星系(M51)完全正对我们。虽远在3500万光年外,暗夜里M51的旋臂结构即便在8英寸的小望远镜中也清晰可辨。而后发座中的NGC4565与M51形成鲜明对照:这个星系完全侧向我们。NGC4565比旋涡星系的距离要近1000万光年。天空条件较好时,在高倍视场中可以看到她伸展的瘦长身姿。

南半球春季星空中闪耀的NGC253同我们仅隔900万光年,位于玉夫座。NGC253并非完全侧对我们,在较好的4英寸的望远镜中,这个香烟状的星系展现出粗糙的颗粒状的纹理。对双筒镜来说它也是很好的猎物。

 

上图是文中提到的旋涡星系,由于她们相对我们视线的倾角不同,所以具有不同的姿态。左边是位于猎犬座的M51,中间为NGC4546,右边为NGC253。

远近不同的星团

银河系不只是由恒星组成,还含有数不清的星云、星团等其他天体。简单地说可以把星团分为疏散星团和球状星团两类。一个疏散星团由几十到几百颗存在引力相互作用的恒星组成。这些恒星的年龄各不相同,但一般不超过几亿年——比起我们46亿岁左右正当壮年的太阳,她们就像初学走路的孩子。疏散星团一般大且明亮。

一个极好的疏散星团的例子是梅西耶35(M35)。她位于双子座,距离我们大概有2800光年之远,M35含有200多颗恒星。用一架7x50的双筒望远镜,你可以在一个粗糙模糊的背景上数出大约6、7颗明亮的恒星。这一模糊的背景大小约为半度(大约为满月的大小),实际上这一背景由一些更暗淡的恒星组成,只是你的望远镜无法将她们分辨出来。如果使用一架较低放大倍率的望远镜进行观测,你可以看到更多的恒星。

球状星团和疏散星团不同。我们银河系的银晕含有大概150个球状星团,球状星团比疏散星团密集得多,每个球状星团含有数十万颗恒星。这些恒星的年龄一般为100多亿年,故球状星团是银河系中的“老年人”。

在北半球所能观测的最美丽的球状星团是位于英仙座的英仙座大星团(M13),这也是最容易辨认的球状星团之一。她距离我们大约有21000光年的距离。从双筒望远镜中看来,M13就像是一颗失焦的恒星。而如果用一架中等放大倍率(6到8英寸口径,100到150放大倍率)的望远镜来观测M13,你将能看到密集在一起热闹的群星。

在遥远的南半球,有两个球状星团值得注意:位于杜鹃座的NGC104(右图上)和半人马座ω(NGC5139,右图下)。用肉眼观测,前者像一颗模糊的恒星,后者如同一团迷雾。而用望远镜观测这两个星团就显得格外诱人了,其中半人马座ω被公认为是球状星团中的国王。

迷雾般神秘的星云

星云的种类多种多样,这里我只介绍其中的两种。首先是发射星云,她是一团巨大且炙热的受激发的氢气,在她周围往往可以找到刚诞生的恒星。

一个极好的例子是猎户座大星云(M42,见右图)。她距离我们约1400光年,是著名的猎户座四边形的发祥地(那是四颗明亮且年轻的恒星)。星云在猎户座四边形的照耀下显得异常美丽,是爱好者们理想的观测对象。我们可以用双筒望远镜观测M42,在观测条件较好的地方M42甚至肉眼可见。另外,由于猎户座横跨天赤道,不管你在地球上哪个地方都可以观测到她。

另一类值得一提的星云叫做行星状星云。行星状星云代表着恒星生命晚年的一个辉煌瞬间。行星状星云是由垂死的恒星向外抛射气体而形成的气体外壳。从小望远镜中观测的行星状星云,看起来就像一个蓝绿色的行星盘——这也是其名称的由来。

行星状星云中最著名的要数位于天琴座的环状星云(M57,见下图右)。环状星云因其鲜明独特的环状结构而著名。她距离我们大约1400光年,从业余爱好者的望远镜中看来,没有任何其他的星云能够比得上其独特的外观。

如果观测条件足够好,你将有幸看到宝瓶座的螺旋星云(NGC7239)。由于她仅仅距离我们400光年,所以看起来要比环状星云大10倍左右,但是她太昏暗了,所以不容易被观测到。在理想的观测条件下,从双筒望远镜或大视场小放大倍率的望远镜中看到的NGC7239像是一团椭圆形的迷雾。(见下图左)

 

如果你对天文观测感兴趣,千万不要被观测深空天体的技巧和困难吓倒,而是要把观测深空天体作为一种富有趣味的挑战。不久你便会发现自己开始专注于观测深空天体美丽的细节,就如同最初观测火星和木星的奇妙的细节一样。不论何时何地,这些隐藏在夜空中迷人的宝贝,总静静地等待你用望远镜去发现她们的绮丽和美妙……