太陽(yáng)系外圍區域的彗星數量高達一千億顆,但在1995年之前,人們僅發(fā)現了約900顆。這是因為大部分彗星太暗,沒(méi)有專(zhuān)業(yè)的天文設備很難被發(fā)現。不過(guò),偶爾也會(huì )有彗星在接近太陽(yáng)時(shí)變得非常明亮,甚至能在白天用肉眼觀(guān)察到。
一個(gè)著(zhù)名的例子發(fā)生在1744年。Klinkenberg-Chéseaux彗星在1743年底被三位業(yè)余天文學(xué)家發(fā)現,隨著(zhù)它接近太陽(yáng),亮度逐漸增強。到了1744年2月底,這顆彗星成為了天空中除太陽(yáng)和月亮之外最亮的天體。其耀眼的光芒吸引了包括年輕的查爾斯·梅西葉在內的眾多專(zhuān)業(yè)和業(yè)余天文學(xué)家的關(guān)注。
查爾斯·梅西葉
天文學(xué)家(1730-1817)
梅西葉,1730年出生于法國巴東維萊(Badonviller),11歲那年因父親去世而不得不中斷了正規教育。隨后不久,他目睹了壯麗的Klinkenberg-Chéseaux彗星,這激發(fā)了他對天文學(xué)的濃厚興趣。21歲時(shí),梅西葉成為法國海軍的一名繪圖員。他學(xué)會(huì )了使用天文儀器,并成為了一名出色的觀(guān)測者。由于他的努力,梅西葉最終晉升為巴黎海洋天文臺的首席天文學(xué)家,繼續追尋他對彗星的興趣。他發(fā)現了超過(guò)十幾顆彗星,因此被路易十五國王賜予“彗星獵人”的昵稱(chēng)。
1758年,梅西葉在觀(guān)察一顆彗星時(shí),被金牛座中一個(gè)模糊的物體吸引了注意。經(jīng)過(guò)仔細觀(guān)察,他意識到這個(gè)物體不可能是彗星,因為它在天空中沒(méi)有移動(dòng)。為了避免其他天文學(xué)家將這個(gè)物體誤認為彗星,梅西葉記錄下了它,并開(kāi)始記錄其他易與彗星混淆的天體。
梅西葉觀(guān)測到的這個(gè)類(lèi)彗星物體是NGC 1952?,F今,它通常被稱(chēng)為M1(Messier 1)或蟹狀星云,是梅西葉星云和星團目錄中的第一項。到他1817年去世時(shí),梅西葉利用他的觀(guān)測和其他天文學(xué)家的發(fā)現,通過(guò)各種望遠鏡編制了包含夜空中103個(gè)物體的清單。
這份目錄在20世紀進(jìn)行了修訂,目前包含110個(gè)天體。如今,業(yè)余天文學(xué)家利用梅西葉的目錄作為指南,觀(guān)察北半球上一些最迷人且細節豐富的宇宙景觀(guān)。
梅西葉馬拉松(Messier Marathon)是一項天文活動(dòng),通常在每年3月或4月進(jìn)行,這時(shí)候天氣適合觀(guān)測。在這個(gè)活動(dòng)中,天文愛(ài)好者試圖在一夜之內觀(guān)察到全部或盡可能多的梅西葉天體。梅西葉天體是一組由法國天文學(xué)家查爾斯·梅西葉在18世紀編錄的深空天體,包括星團、星云和星系等。
為什么選擇3月或4月進(jìn)行梅西葉馬拉松?
這是因為在這個(gè)時(shí)間段,夜晚時(shí)間長(cháng),同時(shí)幾乎所有梅西葉天體都能在一夜之內出現在夜空中。梅西葉編錄總共包含110個(gè)天體,這些天體在天文學(xué)上具有重要意義,因為它們是第一批被系統性觀(guān)測和記錄的深空天體。
梅西葉馬拉松對于參與者來(lái)說(shuō)既是挑戰也是樂(lè )趣。
由于需要在有限的時(shí)間內找到并觀(guān)察盡可能多的天體,參與者需要有良好的觀(guān)測計劃、熟悉天體的位置以及適當的天文設備。這個(gè)活動(dòng)對于觀(guān)測技能的提升和天文知識的學(xué)習非常有幫助。
不僅專(zhuān)業(yè)天文學(xué)家,普通天文愛(ài)好者也經(jīng)常參與梅西葉馬拉松。這個(gè)活動(dòng)為他們提供了一個(gè)觀(guān)測深空天體和交流天文經(jīng)驗的機會(huì )。對于許多人來(lái)說(shuō),完成梅西葉馬拉松是一種成就感的體現。
你能征服它們嗎?
M1 蟹狀星云
距離:6500光年 視星等:8.4 星座:金牛座 類(lèi)型:行星狀星云
蟹狀星云位于距離地球6500光年遠的金牛座,它的亮度足以讓我們用小型望遠鏡就能看到,每年的1月份觀(guān)察效果最佳。這個(gè)星云最早在1731年被英國天文學(xué)家約翰·貝維斯發(fā)現,后來(lái)被查爾斯·梅西葉誤認為是哈雷彗星。正是這次觀(guān)察促使梅西葉創(chuàng )建了一個(gè)專(zhuān)門(mén)記錄可能與彗星混淆的天體的目錄。
在1054年,中國的天文學(xué)家發(fā)現了一顆異常亮的星星,這顆“客星”在白天的天空中閃耀了將近一個(gè)月。他們所觀(guān)察到的這顆“客星”,實(shí)際上是一場(chǎng)壯觀(guān)的超新星爆炸。這場(chǎng)爆炸催生了蟹狀星云,這是一片由這次劇烈爆炸遺留下來(lái)的區域,它橫跨了約六光年的空間。“光年”是天文學(xué)中用來(lái)衡量宇宙距離的單位,一光年大約等于9.46萬(wàn)億公里。蟹狀星云作為一種壯麗的宇宙現象,是那次超新星爆炸的直接證據。
M7 托勒密星團
距離:980光年 視星等:3.3 星座:天蝎座 類(lèi)型:疏散星團
M7位于天蝎座尾巴附近,對于南半球的觀(guān)星者來(lái)說(shuō),是一顆容易用肉眼就能發(fā)現的星團。它最早由二世紀的天文學(xué)家克勞狄烏斯·托勒密在公元130年記錄下來(lái),因此有時(shí)也被稱(chēng)為“托勒密星團”。天文學(xué)家查爾斯·梅西葉在1764年5月將這個(gè)星團加入他的目錄。作為梅西葉目錄中最南端的天體,M7對于北半球的觀(guān)星者來(lái)說(shuō)觀(guān)測起來(lái)有些難度。它靠近M6,即蝴蝶星團,兩者都可以在沒(méi)有望遠鏡的情況下觀(guān)察到。從北半球來(lái)看,M7和M6在7月份晚上10點(diǎn)左右,當天蝎座高掛在天空時(shí),觀(guān)測條件最佳。
疏散星團是由來(lái)自同一星云的恒星組成的,這些星云由氣體和塵埃構成,星團的形狀通常是不規則的。托勒密星團是銀河系中超過(guò)一千個(gè)疏散星團之一,它包含大約80顆恒星,距離地球約980光年,估計形成于大約2.2億年前。
M8 礁湖星云
距離:5200光年 視星等:6.0 星座:人馬座 類(lèi)型:發(fā)射星云
礁湖星云,也就是M8,是在1654年由意大利天文學(xué)家喬瓦尼·巴蒂斯塔·霍迪爾納發(fā)現的?;舻蠣柤{和查爾斯·梅西葉一樣,致力于將夜空中模糊的星云編入目錄,以避免將它們誤認為是彗星。礁湖星云是一個(gè)位于人馬座的恒星形成區域,由星際氣體云組成。它的視星等為6,這意味著(zhù)在沒(méi)有光污染的暗夜里,我們可以用肉眼看到它。每年八月份,觀(guān)察礁湖星云的條件最為理想。
在哈勃望遠鏡拍攝的礁湖星云中心區域的圖像里,大量的塵埃遮蔽了其中的大多數天體。這幅圖像捕捉了星云中被電離氣體的輻射。圖中的紅色代表氫氣,綠色代表氮氣。圖像左上方的藍白色光芒是來(lái)自畫(huà)面外一顆明亮恒星的散射光。
M11 野鴨星團
距離:6200光年 視星等:6.3 星座:盾牌座 類(lèi)型:疏散星團
M11,也就是野鴨星團,因其最亮恒星形成的大致V形排列而得名,這個(gè)星團由德國天文學(xué)家戈特弗里德·基爾希于1681年發(fā)現,位于距地球6200光年遠的盾牌座,視星等為6.3。在梅西葉目錄中的26個(gè)疏散星團里,M11是唯一一個(gè)肉眼就能看到的。每年八月是觀(guān)察這個(gè)星團的最佳時(shí)間。M11是已知的最密集的疏散星團之一,包含超過(guò)2900顆恒星,通過(guò)雙筒望遠鏡觀(guān)察時(shí),它呈現為一個(gè)三角形的光斑。
M11是梅西葉目錄中少數幾個(gè)被哈勃望遠鏡觀(guān)測過(guò)的疏散星團。與哈勃拍攝的許多球狀星團不同,疏散星團是由引力松散結合在一起的恒星組成的。疏散星團的生命周期通常比球狀星團短,這是因為星團內部恒星之間的引力作用相對較弱,它們很難長(cháng)時(shí)間保持在一起,最終會(huì )被其他更強的引力作用所吸引而分散。
M13 武仙座球狀星團
距離:25000光年 視星等:5.8 星座:武仙座 類(lèi)型:球狀星團
在M13球狀星團內,有超過(guò)10萬(wàn)顆恒星如同雪球中的閃亮亮片一樣旋轉著(zhù)。M13是北半球可見(jiàn)的最亮星團之一,位于武仙座,距離地球大約25000光年,視星等為5.8。在七月份,我們可以用雙筒望遠鏡輕松觀(guān)察到這個(gè)猶如繁星點(diǎn)點(diǎn)的星際都市。
這個(gè)星團是在1714年由英國天文學(xué)家埃德蒙·哈雷發(fā)現的,他最為人所知的成就是識別出了以他命名的哈雷彗星的周期性。當查爾斯·梅西葉于1764年把M13加入他的目錄時(shí),他本以為這個(gè)星云狀物體中并沒(méi)有包含任何恒星。由于星團中的恒星異常密集,直到1779年,人們才能夠分辨出其中的單顆恒星。在星團的核心附近,恒星的密度大約是太陽(yáng)附近空間的百倍。這些恒星非常擁擠,有時(shí)甚至會(huì )發(fā)生相互碰撞,從而形成新的恒星。這樣形成的“藍離散星”看似比周?chē)暮阈歉贻p,對天文學(xué)家來(lái)說(shuō)是一個(gè)極其有趣的研究對象。
M15 飛馬座球狀星團
距離:33600光年 視星等:6.2 星座:飛馬座 類(lèi)型:球狀星團
M15,這個(gè)令人贊嘆的星群,是在1746年被尋找彗星的意大利天文學(xué)家Jean-Dominique Maraldi發(fā)現的。作為迄今為止已知最密集的球狀星團之一,M15擁有極為熾熱的藍色恒星和聚集在其明亮核心附近的較冷的橙色恒星。它位于天馬座,與地球相距33600光年。星團以6.2的視星等璀璨閃耀,用雙筒望遠鏡就能看見(jiàn)。每年的十月是觀(guān)測 M15 的最佳時(shí)期。
M15是首個(gè)已知含有行星狀星云的球狀星團。這個(gè)星云,命名為 Pease 1,由 Francis G. Pease于1928年發(fā)現,是目前僅發(fā)現的四個(gè)位于球狀星團中的行星狀星云之一。在這張圖片中,Pease 1 以一個(gè)巨大且明亮的藍色物體的形態(tài)出現在星團中心的左側。
M15的中心藏有一種罕見(jiàn)的黑洞——一顆中等質(zhì)量黑洞。與位于星系中心的質(zhì)量可達數十億倍太陽(yáng)的超大質(zhì)量黑洞和質(zhì)量約為太陽(yáng)10倍的較小型“恒星級”黑洞不同,M15中心的黑洞估計有太陽(yáng)質(zhì)量的4000倍。
M16 鷹狀星云
距離:7000光年 視星等:6.0 星座:巨蛇座 類(lèi)型:發(fā)射星團
“創(chuàng )生之柱”伸展約4到5光年,雖然在整個(gè)鷹狀星云中只是一個(gè)小巧迷人的部分,但星云的整體大小卻達到了70乘以55光年。這個(gè)星云由瑞士天文學(xué)家Jean-Philippe Loys de Chéseaux于1745年發(fā)現,位于蛇夫座,距地球7000光年。鷹狀星云的視星等為6,可以通過(guò)小型望遠鏡觀(guān)測到,7月是觀(guān)測的最佳時(shí)機。要清晰地看到“創(chuàng )生之柱”,則需要大型望遠鏡和良好的觀(guān)測條件。
如同塔樓般的宇宙塵埃和氣體柱坐落在M16或稱(chēng)鷹狀星云的核心區域。這些被貼切命名為“創(chuàng )生之柱”的壯觀(guān)結構,是這張引人注目的哈勃圖像的焦點(diǎn),它們是星云中一個(gè)充滿(mǎn)活力的恒星形成區域的一部分,并在自己纖細的柱狀結構中孕育著(zhù)新誕生的恒星。
M17 歐米茄星云
距離:5500光年 視星等:6.0 星座:人馬座 類(lèi)型:發(fā)射星團
歐米茄星云,由瑞士天文學(xué)家Jean-Philippe Loys de Chéseaux 于1745年發(fā)現,位于人馬座,距離地球約5500光年。它的視星等為6,即使用雙筒望遠鏡也能觀(guān)測到。M17位于天空中M16和M18附近,最適合在八月的晴朗夜晚觀(guān)看。
照片中,位于右側的年輕巨大恒星發(fā)出的紫外線(xiàn)輻射讓M17,亦稱(chēng)為歐米茄星云或天鵝星云,煥發(fā)光彩。它是銀河系內最大的恒星形成區之一。哈勃望遠鏡捕捉到的這一星云中心部分的壯麗圖像經(jīng)過(guò)特別著(zhù)色,以突出顯示不同波長(cháng)的光。其中,綠色展現了氧氣,紅色則顯現出氫和紅外光。
M20 三葉星云
距離:9000光年 視星等:6.3 星座:人馬座 類(lèi)型:星云
M20,由查爾斯·梅西葉在1764年發(fā)現,是位于人馬座、距離地球 9000光年的一個(gè)恒星形成區。它也被稱(chēng)作三葉星云,其視星等為 6.3,可用小型望遠鏡觀(guān)測到。觀(guān)看M20的最佳時(shí)間是在八月。
這幅哈勃望遠鏡拍攝的神秘圖像捕捉到了三葉星云的中心和為其命名的三個(gè)像翅膀一樣的厚重塵埃帶。星云中心新近形成的一些巨大而明亮的恒星清晰可見(jiàn)。這些恒星釋放出的大量紫外線(xiàn)輻射對周?chē)窃频慕Y構和演化產(chǎn)生了巨大的影響。由于這些恒星的強烈輻射吹散了周?chē)臍怏w和塵埃,它們附近已不再有恒星形成的跡象。
圖像呈現出階梯狀的外觀(guān),這是由拍攝時(shí)使用的相機設計所致。該相機包含四個(gè)光探測器,其中一個(gè)提供較高的分辨率但視野較小。由于高分辨率探測器的覆蓋面積沒(méi)有其他探測器那么大,所以當四個(gè)探測器的圖像合并時(shí),便出現了黑色區域。
M22 人馬座星團
距離:10000光年 視星等:5.1 星座:人馬座 類(lèi)型:球狀星團
在1665年8月掃描夜空尋找土星的過(guò)程中,德國業(yè)余天文學(xué)家 Abraham Ihle做出了驚人的發(fā)現:球狀星團M22。這是有史以來(lái)首次檢測到此類(lèi)對象。位于人馬座,距離地球10000光年的M22,其相對明亮的視星等5.1使它成為當今業(yè)余天文學(xué)家的熱門(mén)觀(guān)測目標。在理想條件下,M22可以肉眼看到。觀(guān)測這個(gè)星團的最佳時(shí)間是在八月。
包含一些已知最古老的恒星,球狀星團是天文學(xué)家研究的熱門(mén)對象。M22還有一些特別迷人的附加特征:兩個(gè)恒星質(zhì)量的黑洞,以及六個(gè)行星大小的物體(由哈勃望遠鏡發(fā)現),這些物體并不圍繞恒星運行。該星團還是僅有的四個(gè)被發(fā)現擁有行星狀星云的球狀星團之一——這是由恒星在生命結束時(shí)噴射出的短暫氣體殼。
M27 啞鈴星云
距離:1200光年 視星等:7.5 星座:狐貍座 類(lèi)型:行星狀星云
M27,也被稱(chēng)為啞鈴星云,位于狐貍座,距離地球超過(guò)1200光年。其視星等為7.5,在九月份使用小型望遠鏡便最容易觀(guān)測到。
查爾斯·梅西葉在1764年首次發(fā)現了M27,也就是人類(lèi)首次見(jiàn)到的行星狀星云。這個(gè)名字源于在小型望遠鏡下星云看起來(lái)圓形似行星的外觀(guān),但實(shí)際上有些用詞不準確。這個(gè)星云是一顆老恒星脫落外層后形成的五彩斑斕的展示。哈勃望遠鏡捕捉到的 M27部分圖像中,藍色代表氧氣,綠色是氫氣,紅色則是硫和氮氣。
M27中含有眾多氣體和塵埃。如哈勃圖像所示,有些看起來(lái)像手指一樣指向位于圖片左上角中心的恒星;還有一些則是孤立的云團,有的帶尾巴,有的沒(méi)有。這些結點(diǎn)的大小一般在170億至560億公里之間,比太陽(yáng)到冥王星的距離還大。每個(gè)結點(diǎn)含有的質(zhì)量大約相當于三個(gè)地球。
M31 仙女星系
距離:200萬(wàn)光年 視星等:3.1 星座:仙女座 類(lèi)型:旋渦星系
M31位于仙女座中,最佳的觀(guān)測期是在11月。這個(gè)星系的視星等達到了3.1,即使在光污染較為嚴重的地區,也能用肉眼直接觀(guān)察到。由于仙女座星系在夜空中極為明顯,因此無(wú)法精確確定是誰(shuí)最初發(fā)現了它。不過(guò),波斯天文學(xué)家阿卜杜勒·拉赫曼·蘇菲在964年所著(zhù)的《定星書(shū)》中,首次記錄了這個(gè)天體的存在。
哈勃望遠鏡拍攝了總共7398次的曝光圖片,并將其從411 個(gè)不同的角度拼接而成,制作出了一幅展示我們最近的大型星系鄰居M31的巨型馬賽克圖。這是迄今為止哈勃望遠鏡制作的最大一幅馬賽克圖。圖中高達15億像素的細節揭示了超過(guò)1億顆恒星和數以千計的星團,它們散布在被稱(chēng)為仙女座星系的M31的盤(pán)狀結構中。雖然這個(gè)星系距離我們超過(guò)200萬(wàn)光年,但哈勃望遠鏡的強大觀(guān)測能力使它能夠分辨出這片長(cháng)達61000光年的星系盤(pán)面中的每一顆恒星。這就像用相機拍攝一片沙灘,同時(shí)能夠清晰地分辨出每一粒沙子一樣。
M33 三角星系
距離:320 萬(wàn)光年 視星等:5.7 星座:三角座 類(lèi)型:旋渦星系
旋渦星系M33位于名為三角座的星座內,因而被昵稱(chēng)為三角星系。M33的視星等為5.7,相對較亮,使其成為肉眼在極清晰和暗淡的天空下能夠看到的最遙遠天體之一。盡管使用望遠鏡可以看到M33的一些螺旋特征,但實(shí)際上,通過(guò)低倍率放大和廣闊視野的設備,如雙筒望遠鏡,觀(guān)察這個(gè)星系會(huì )更容易。它在十月份的觀(guān)測條件最佳。
M33的體積約為我們的銀河系的一半,它是我們所在的本星系群中,繼仙女座星系(M31)和銀河系之后的第三大星系。這張圖像由哈勃太空望遠鏡拍攝的54張不同視角的圖片拼接而成,是迄今為止最大的高分辨率M33星系馬賽克圖。它展現了星系中心寬約14000光年范圍內的大約2500萬(wàn)顆星星,為我們揭示了這個(gè)遙遠星系的細致面貌。
這張M33星系的圖像中,散布著(zhù)的藍色區域揭示了眾多正在快速誕生的恒星。哈勃空間望遠鏡的觀(guān)測表明,三角星系的恒星生成速度是之前它觀(guān)測過(guò)的仙女座星系的十倍。圖像左下方的一個(gè)明亮的藍色區域,名為NGC 604,是M33中最大的恒星形成區,并且是整個(gè)本星系群中最大的恒星孕育地之一。
三角星系整齊的螺旋結構表明它與周?chē)窍档幕?dòng)很少。但未來(lái)這種情況可能發(fā)生變化。M33距離地球約300萬(wàn)光年,比仙女座星系稍遠一些,它可能是仙女座星系的伴星系。目前,這兩個(gè)星系都在逐漸靠近我們的銀河系。在未來(lái)40多億年后,M33可能會(huì )卷入仙女座星系與銀河系之間的預期碰撞中。
盡管可能有其他人更早觀(guān)測到這個(gè)星系,但查爾斯·梅西葉于 1764年8月首次將其記錄在冊。
M42 獵戶(hù)星云
距離:1500光年 視星等:4.0 星座:獵戶(hù)座 類(lèi)型:星云
在中美洲的瑪雅文化中,M42被視為宇宙創(chuàng )造的火焰,它在獵戶(hù)座中熠熠生輝。這個(gè)被普遍稱(chēng)作獵戶(hù)星云的星云是一個(gè)恒星孕育地,歷史上被多種文化所熟知。由于其距離地球僅1500光年,獵戶(hù)星云是地球附近最大的恒星形成區之一,并且它相當亮,以肉眼即可看見(jiàn)。獵戶(hù)星云的位置就在獵戶(hù)座腰帶的正下方,因其明亮而顯眼,即便是肉眼也能輕松觀(guān)察到它。對于使用望遠鏡的天文愛(ài)好者來(lái)說(shuō),獵戶(hù)星云是觀(guān)測恒星誕生的絕佳場(chǎng)所。最適宜觀(guān)測獵戶(hù)星云的時(shí)間是在一月份。
獵戶(hù)星云是一個(gè)龐大的塵埃和氣體云,是數以?xún)|計新恒星的誕生地。星云明亮的中心是四顆巨大、年輕的恒星的所在地,它們共同塑造了星云的形狀。這四顆大恒星被稱(chēng)作“梯形四邊形”,因為它們排列成一個(gè)梯形圖案。這些恒星發(fā)出的紫外線(xiàn)正塑造星云的形態(tài),并影響著(zhù)數百顆小恒星的成長(cháng)。
M45 昴星團
距離:455光年 視星等:1.6 星座:金牛座 類(lèi)型:疏散星團
昴星團自古以來(lái)就被觀(guān)察,因此并沒(méi)有具體的發(fā)現者。然而,伽利略·伽利萊,這位因發(fā)現木星最大衛星并倡導日心說(shuō)而聞名的意大利科學(xué)家,是第一個(gè)通過(guò)望遠鏡觀(guān)察到昴星團的人。M45位于金牛座,距離地球大約445光年,其視星等為1.6,可以用肉眼看見(jiàn)。觀(guān)測這個(gè)星團最佳的時(shí)間是在一月份。
M45昴星團也被稱(chēng)作七姐妹星團,是一個(gè)疏散星團。它擁有超過(guò)一千顆通過(guò)引力相互連接但相對松散的恒星,不過(guò)它的視覺(jué)特征主要由幾顆最亮的恒星所主導。星團中的一顆恒星,昴宿五,實(shí)際上位于這幅圖像的右上方之外。圖像右上方彩色的光芒,實(shí)際上是恒星發(fā)出的,這是望遠鏡內部產(chǎn)生的一種光學(xué)現象。那些幾乎筆直、呈藍白色的細線(xiàn),指向右上方,是由大顆粒塵埃形成的流。當這片云層向昴宿五移動(dòng)時(shí),其中較小的塵埃顆粒受到的恒星輻射壓力比大顆粒更大,導致它們的移動(dòng)速度減慢。這些大顆粒的塵埃繼續向恒星移動(dòng),而較小的顆粒則留在了照片的左下角。
M51 渦狀星系
距離:3100萬(wàn)光年 視星等:8.4 星座:獵犬座 類(lèi)型:旋渦星系
M51由查爾斯·梅西葉在1773年發(fā)現,位于獵犬座,距離地球約3100萬(wàn)光年。它的視星等為8.4,通過(guò)小型望遠鏡在五月份可以較容易地觀(guān)察到。
在這幅壯麗的M51旋渦星系圖像中,其優(yōu)雅曲折的旋臂結構宛如一座空間中的巨大螺旋樓梯。實(shí)際上,這些旋臂是由恒星、氣體以及塵埃組成的長(cháng)條帶狀結構。這種顯著(zhù)的旋臂是所謂的“大設計旋渦星系”(grand-design spiral galaxies)的典型特征。在M51,也就是旋渦星系中,這些旋臂結構扮演著(zhù)重要的角色:它們是恒星形成的工廠(chǎng),通過(guò)壓縮氫氣來(lái)孕育新的恒星群。
有些天文學(xué)家認為,旋渦星系的旋臂之所以格外突出,是因為它與NGC 5195——位于其一臂末端的小型黃色星系——的近距離相遇。這個(gè)緊湊的星系似乎在對旋臂施加牽引力,其潮汐力促使新恒星形成。哈勃望遠鏡的清晰圖像顯示,NGC 5195正從M51的背后經(jīng)過(guò)。這個(gè)小星系已經(jīng)在旋渦星系附近漂移了數億年。
M57 指環(huán)星云
距離:2000光年 視星等:8.8 星座:天琴座 類(lèi)型:行星狀星云
M57位于天琴座,距離我們大約2000光年,八月份是觀(guān)測它的最佳時(shí)機。指環(huán)星云于1779年被法國天文學(xué)家安托萬(wàn)·達基埃爾·德·佩勒波瓦克斯發(fā)現,其視星等為8.8,借助中等大小的望遠鏡就可以看到。M57也被稱(chēng)為指環(huán)星云,是一個(gè)行星狀星云,它是一顆類(lèi)似太陽(yáng)的恒星在生命周期末期留下的發(fā)光遺跡。在星云的中心,可以看到一個(gè)小小的白點(diǎn),這是這顆恒星耗盡了大部分核燃料后留下的核心,我們稱(chēng)之為白矮星。
M57的傾斜角度使得天文學(xué)家能夠正面觀(guān)察到其環(huán)狀結構。哈勃望遠鏡捕捉到的這幅細膩高清圖像揭示了星云形狀比之前想象的更為復雜。星云中心的藍色氣體實(shí)際上是一個(gè)足球形結構從端部看去的樣子,它穿過(guò)了環(huán)狀的紅色物質(zhì)。環(huán)的內緣呈現出一種由暗色、不規則的密集氣體構成的復雜結構,這些氣體尚未被恒星風(fēng)吹散。這些氣體結點(diǎn)及其尾部看上去就像自行車(chē)輪的輻條一樣。
M63 葵花星系
距離:2700萬(wàn)光年 視星等:9.3 星座:獵犬座 類(lèi)型:旋渦星系
M63,也就是葵花星系,由法國天文學(xué)家皮埃爾·梅尚于1779年發(fā)現,它是梅尚為查爾斯·梅西葉的星表貢獻的首批天體之一。這個(gè)星系位于獵犬座,距離地球約2700萬(wàn)光年遠,其視星等為9.3。即使是通過(guò)小型望遠鏡,也可以觀(guān)察到它那淡淡的光斑。每年五月是觀(guān)測M63的最佳時(shí)機。
葵花星系是一種絮狀旋渦星系。不同于那些擁有清晰旋臂的大設計旋渦星系,絮狀旋渦星系的旋臂并不連續。盡管它實(shí)際上只有兩條旋臂,但在哈勃望遠鏡拍攝的圖像中,可以看到許多臂狀結構似乎在其黃色核心周?chē)p繞。這些臂狀結構因為新形成的藍色恒星發(fā)出的輻射而閃耀,在紅外線(xiàn)觀(guān)測中更為明顯。通過(guò)觀(guān)測葵花星系這樣的絮狀旋渦星系,天文學(xué)家希望能更深入地了解這些系統中恒星是如何形成的。
M64 黑眼星系
距離:1700萬(wàn)光年 視星等:9.8 星座:后發(fā)座 類(lèi)型:旋渦星系
M64,也被稱(chēng)為黑眼星系,是由英國天文學(xué)家愛(ài)德華·皮戈特發(fā)現的,位于后發(fā)座,距離地球大約1700萬(wàn)光年。五月份是觀(guān)測這個(gè)星系的最佳時(shí)期。黑眼星系的視星等為9.8,即便是用中等大小的望遠鏡也可以觀(guān)察到它。
黑眼星系顯著(zhù)的特征是一條壯觀(guān)的吸收塵埃帶部分遮擋了它的明亮核心,使得這個(gè)星系在觀(guān)測中容易被識別出來(lái)。黑眼星系最為引人注目的特點(diǎn)是它那獨特的內部運動(dòng):這個(gè)星系外圍的氣體與內部區域的氣體和恒星正相反方向旋轉。這一反?,F象的成因被認為是M64在十億年前與一顆衛星星系發(fā)生的合并事件。
在黑眼星系內,由于相反方向旋轉的氣體發(fā)生碰撞、壓縮,進(jìn)而導致物質(zhì)收縮,這些區域正在孕育著(zhù)新的恒星。在哈勃望遠鏡捕捉到的這幅星系核心區域的壯觀(guān)圖像中,我們可以看到一些新近形成的熾熱藍色恒星,以及那些在新恒星發(fā)出的紫外線(xiàn)照射下發(fā)出粉紅色熒光的氫氣云。
M82 雪茄星系
距離:1200萬(wàn)光年 視星等:8.4 星座:大熊座 類(lèi)型:旋渦星系
M82,又稱(chēng)為雪茄星系,是由德國天文學(xué)家約翰·埃勒特·博德在1774年發(fā)現的,位于大熊座,距離地球約1200萬(wàn)光年。它的視星等為8.4,四月份是觀(guān)測的最佳時(shí)期。盡管通過(guò)雙筒望遠鏡就能看到M82作為一塊光斑,但要分辨出星系的核心細節,則需要更大的望遠鏡。
雪茄星系其在紅外波段的明亮發(fā)光和活躍的恒星形成而聞名。由于雪茄星系與鄰近的M81星系間的引力相互作用,它展現了非凡的恒星形成速度——一種稱(chēng)為星爆的現象。
在這個(gè)星系的中心區域,新恒星的誕生速度比我們整個(gè)銀河系還要快10倍。這些新生恒星釋放的輻射和粒子使周?chē)臍怏w受到?jīng)_擊,引發(fā)的星系風(fēng)進(jìn)一步壓縮氣體,從而促成數百萬(wàn)顆新恒星的形成。但這種快速的恒星形成最終會(huì )因為資源的耗竭而自我限制。當恒星形成過(guò)于旺盛時(shí),它會(huì )消耗掉或破壞形成新恒星所需的物質(zhì),導致恒星爆發(fā)現象最終減弱,這可能會(huì )在幾千萬(wàn)年后發(fā)生。
M83 南風(fēng)車(chē)星系
距離:1500萬(wàn)光年 視星等:7.5 星座:長(cháng)蛇座 類(lèi)型:旋渦星系
在這幅哈勃望遠鏡拍攝的壯麗圖像中,我們可以看到旋渦星系M83中密集分布的成千上萬(wàn)顆恒星、數千個(gè)恒星團,以及數百個(gè)超新星遺跡。這個(gè)被稱(chēng)為南風(fēng)車(chē)星系的M83位于長(cháng)蛇座,距離我們大約1500萬(wàn)光年,早在1752年便被法國天文學(xué)家尼古拉·路易斯·德·拉卡伊發(fā)現。由于其視星等為7.5,M83成為了夜空中最明亮的旋渦星系之一,五月份使用雙筒望遠鏡就可以輕松觀(guān)測到。
哈勃望遠鏡的圖像還揭示了由近300顆超新星爆炸產(chǎn)生的星際“氣泡”。研究這些超新星遺跡有助于天文學(xué)家更深入地理解那些爆炸恒星的特性,并探究它們如何將經(jīng)過(guò)核反應處理的化學(xué)元素重新散布到星系中,從而促進(jìn)新一代恒星的形成。
M94 貓眼星系
距離:1600萬(wàn)光年 視星等:9.0 星座:獵犬座 類(lèi)型:旋渦星系
M94是一個(gè)位于獵犬座的旋渦星系,距離我們大約1600萬(wàn)光年。這個(gè)星系在1781年由法國天文學(xué)家皮埃爾·梅尚發(fā)現,他的名字在2002年被用來(lái)命名一顆小行星。M94也被列入NGC 4736目錄,其視星等為9,通過(guò)小型望遠鏡即可觀(guān)測到。每年五月是觀(guān)測M94的最佳時(shí)機。
哈勃望遠鏡捕捉到的這幅M94核心區域的圖像結合了可見(jiàn)光和紅外光的觀(guān)測數據。在這個(gè)星系明亮的環(huán)狀區域內,新恒星正在以驚人的速度形成,這個(gè)區域被稱(chēng)作星爆環(huán)。這種獨特的恒星形成區域很可能是由于一股從星系中心向外擴散的沖擊波,這股波壓縮了外圍的氣體和塵埃,從而導致物質(zhì)開(kāi)始坍縮成更密集的氣云。在這些密集的氣云中,引力將氣體和塵埃聚集在一起,直到溫度和壓力達到足夠的高度,從而孕育出新的恒星。
M101 風(fēng)車(chē)星系
距離:2500萬(wàn)光年 視星等:7.9 星座:大熊座 類(lèi)型:旋渦星系
風(fēng)車(chē)星系由查爾斯·梅西葉的同事皮埃爾·梅尚于1781年發(fā)現,位于大熊座,距離地球約2500萬(wàn)光年。它的視星等為7.9,通過(guò)小型望遠鏡即可觀(guān)測,每年四月是觀(guān)測M101的最佳時(shí)期。
M101的巨大星系盤(pán)由恒星、塵埃和氣體構成,其直徑達到了17萬(wàn)光年,幾乎是我們的銀河系直徑的兩倍。這個(gè)星系估計擁有至少一萬(wàn)億顆恒星。其旋臂中散布著(zhù)大量恒星形成的星云區域,這些星云是巨大分子氫云中恒星形成的活躍區域。這些區域中的明亮、年輕的恒星團由熾熱的藍色新生恒星構成,它們清晰地勾勒出旋臂的形狀。
M102 紡錘星系
距離:4400萬(wàn)光年 視星等:10.7 星座:天龍座 類(lèi)型:透鏡狀星系
M102,也叫紡錘星系,由查爾斯·梅西葉的同事、法國天文學(xué)家皮埃爾·梅尚于1781年發(fā)現,同年他還發(fā)現了他的第一顆彗星。M102位于天龍座,距離地球大約4400萬(wàn)光年,視星等為10.7。通過(guò)小型望遠鏡就可以觀(guān)測到這個(gè)星系,每年七月是觀(guān)測它的最佳時(shí)機。
M102中的塵埃帶相較于其恒星盤(pán)略顯扭曲,這種扭曲暗示了這個(gè)星系可能在遙遠的過(guò)去經(jīng)歷了引力潮汐干擾。這些干擾很可能是由于與附近的某個(gè)星系的相互作用所致,畢竟M102是它所在小星系團中最大的成員。
從盤(pán)面向凸起和內暈輪延伸的淡淡、飄渺的塵埃線(xiàn)索也可以在圖像中觀(guān)察到。外暈輪中散布著(zhù)許多球狀星團,這些星團由近百萬(wàn)顆恒星構成,通過(guò)引力緊密相連。通過(guò)這個(gè)星系的暈輪,還可以看到背景中的其他星系,它們比M102遠得多,距離達到數百萬(wàn)到數十億光年。
M104 草帽星系
距離:2800萬(wàn)光年 視星等:8.0 星座:室女座 類(lèi)型:旋渦星系
M104,也被稱(chēng)為草帽星系,視星等為8,肉眼無(wú)法直接看見(jiàn),但通過(guò)小型望遠鏡,在五月份可以較容易地觀(guān)察到它。M104位于處女座,距離我們約2800萬(wàn)光年,以其8000億個(gè)太陽(yáng)的質(zhì)量,它是室女座星系團中最巨大的成員之一。這個(gè)引人入勝的星系最早在1781年被法國天文學(xué)家、彗星獵人皮埃爾·梅尚發(fā)現,他是著(zhù)名的查爾斯·梅西葉的同事。
哈勃望遠鏡捕捉到的M104星系,絢麗圖像是由哈勃數據拼接成的超大馬賽克圖之一。它的特點(diǎn)是幾乎垂直于我們視線(xiàn)的位置,擁有一個(gè)耀眼的白色球狀核心,周?chē)h(huán)繞著(zhù)厚重的塵埃帶,這些塵埃帶形成了星系的旋渦結構。而且,這些塵埃帶正是星系內恒星誕生的地方??茖W(xué)家們認為,M104的中心藏有一個(gè)巨大的黑洞。
哈勃望遠鏡還清晰展現了草帽星系中的球狀星團系統,數量高達約 2000個(gè),是銀河系球狀星團數量的十倍之多。這些星團的年齡與銀河系中的相似,都在100億至130億年之間。M104明亮的核心深處,隱藏著(zhù)一個(gè)相對較小且傾斜的盤(pán)面(圖中不可見(jiàn))。X射線(xiàn)的發(fā)射現象表明,有物質(zhì)正在被吸入這個(gè)緊密的中心區域,那里可能是一個(gè)質(zhì)量達到十億太陽(yáng)的黑洞。