太空明星风采录：梅西叶（下）

□ 温学诗 吴鑫基

太空明星风采录：梅西叶（下）

□ 温学诗 吴鑫基

太空中，以梅西叶命名的不仅有深空天体，还有梅西叶小行星，月球表面也有梅西叶撞击坑。当然，梅西叶最重要的荣誉还是那些深空天体。在近现代天文学历史上，梅西叶比不上那些举足轻重的天文学家，而以他的名字命名的深空天体却是太空中无与伦比的最华丽、最壮观的佼佼者，是NGC星表和IC星表13600多个深空天体中的精华。现代天文学家使用世界上最先进的大型天文望远镜拍摄的梅西叶天体，美轮美奂、多姿多彩，令人唏嘘不已，好像一幅幅美妙的艺术珍品。

梅西叶天体纵览

梅西叶所列入星表的这100余个天体，他自己也没有看得很清楚，再加上当时人们的认识水平，他认为这些天体都是星云和星团。自1923年美国天文学家哈勃发现河外星系的存在之后，人们发现梅西叶天体中不仅有很多星云和星团，还有许多河外星系。具体地说，银河系内的星云和星团有67个，河外星系有40个。另外还有3个既不是星云、星团，也不是星系。具体说，M24是恒星云； M40是一对光学双星，两成员之间没有物理联系；M73是一个小星群，各成员之间也没有物理联系。下面，我们分门别类地介绍梅西叶天体。

弥漫星云

《梅西叶星表》中有7个弥漫星云分布在3个星座内，其中6个发射星云，1个反射星云。人马座中有3个，M8与M20位于繁星密布的人马座银河中，二者很靠近。M8的结构比较复杂，中心区域较明亮，但那儿有一个较大的暗条，它的通俗名称叫礁湖星云。M20中有三条暗条把这个星云分为三个区域，所以被称做三叶星云。距离稍远些的M17中最明亮的部分让人联想起游弋在湖面的天鹅的美丽身躯，得到了天鹅星云的美称，也有人叫它马蹄星云或者Ω星云。

猎户座的3个弥漫星云M42、M43和M78实际上同属于巨大的猎户座分子云团。M42和M43位于猎人腰带三星的下面，尘埃带将它们分隔开。M42又叫做猎户座大星云，它的亮度达4等，是全天唯一能用肉眼看得见的气体星云，人们也叫它火鸟星云。M42最明亮的地方有一个四边形聚星，是温度很高的年轻恒星。M78是梅西叶天体中唯一的反射星云。

巨蛇座中的M16位于巨蛇座东南角靠近人马座的地方，由于它的形状酷似一只展翅翱翔的雄鹰，所以又叫做鹰状星云，星云内还包含一个年轻的疏散星团。鹰状星云与人马座M17相当靠近，位于银河系的同一条旋臂内，它们可能同属于一块巨大的星云。

形象化的通俗名称，给这些星云增添了神秘的色彩。这些星云有一个共同的特点，即它们都是新生恒星诞生的地方。因此它们成为天文学家研究恒星演化的天然实验室。近年来的空间探测拍到了这些气体星云内部结构的精彩图像，M8中令人惊叹的扭结和龙卷风，M16中心高耸的大象鼻子，M42中一个个孕育着新生恒星的原行星盘，等等，无不令我们眼界大开，更让天文学家对恒星诞生的物理过程有了进一步的认识。

图1 人马座M8（左）和M20（右）

图2 英仙座小哑铃星云M76

超新星遗迹

《梅西叶星表》中只有1个超新星遗迹，金牛座M1。M1是全天最著名的超新星遗迹，目视星等约9等， 1731年英国天文学家约翰·贝维斯首先发现了它。1850年，爱尔兰天文学家罗斯伯爵反复观测了它，发现它的南端有许多纤维状的物质伸出来，就像是一只只的螃蟹腿，于是给它取名蟹状星云。

蟹状星云受到天文学家格外的关注，因为它是历史上第一颗被确认为超新星爆发遗迹的天体，是天文学家研究恒星演化过程的一个活样本。1928年哈勃首次提出蟹状星云是900年前一个超新星爆发后的产物。中外天文学家合作，从中国古代天象记录中找到了证据，证明蟹状星云确是公元1054年爆发的一颗超新星的遗迹。现在，人们都将1054年的超新星称为“中国新星”。1969年天文学家又发现它的中心有一颗高速自转的脉冲星，直径仅约30千米。

行星状星云

《梅西叶星表》中有4个行星状星云。天琴座M57，又称环状星云，是人类发现的第一个行星状星云。1779年，英国天文学家威廉·赫歇尔首先发现了它，与他同时期的梅西叶也注意到这个天体。他们看不清楚星云的细节，只是看它与那些大行星的模样很像。于是赫歇尔就把这个星云命名为行星状星云。这个不恰当的名字被一直沿用下来。

狐狸座M27，是所有行星状星云中最明亮的一个，它的视星等为7.6等，用一个小望远镜能看到它。它的形态独特，犹如两把张开的漂亮折扇，反方向对接在一起，又很像一个体育锻炼用的大哑铃，故称哑铃星云。

英仙座M76因外形酷似哑铃星云又比哑铃星云小而暗，被命名为小哑铃星云。大熊座M97有一个浑圆的亮盘，其上有两个对称的明显的暗区，看起来好像猫头鹰的两只大眼睛，因此得名猫头鹰星云，或者夜枭星云。可惜的是，这两个饶有趣味的行星状星云都比较暗，小型望远镜观测它们较难。

球状星团

全天最亮的球状星团是半人马座Ω星团，第二亮的是杜鹃座47，它们都在南半天球。《梅西叶星表》中有29个球状星团，M13是它们当中最明亮的一个。

M13位于武仙座，视星等6等，是北天最大最美丽的球状星团，拥有30万颗恒星。夏天的夜晚，用一个小望远镜就可以欣赏到它。1974年，人们利用世界最大的射电望远镜——美国的305米口径阿雷西博射电望远镜，向M13发出了一份功率极强大的给“宇宙人”的电报。如果M13中有一颗星附近有高度文明的宇宙人，他们就会将电报截获，并给我们发来回电。M13距离我们大约2.4万光年，假如地球人能收到回电的话，那该是4.8万年以后的事情。

图3 武仙座球状星团M13

图4 天蝎座蝴蝶星团M6

图5 后发座黑眼睛星系M64

球状星团一般都由老年恒星组成，但也不是千篇一律。目前的观测证据显示，有的球状星团中心可能存在着黑洞，例如飞马座球状星团M15。也有少量球状星团比较年轻，是因为在诞生之初条件不够成熟而导致，例如水瓶座球状星团M72。还有一些球状星团，例如M53，当中存在一些比我们的太阳还年轻的蓝色的恒星，这些不同寻常的蓝色恒星可能是从双星伴侣中合并而成。

图6 室女座M87的巨大的喷流

疏散星团

《梅西叶星表》中有30个疏散星团，最著名的是金牛座M45。它正好位于我国古代三垣二十八宿的昴宿内，所以又叫昴星团，包含400多颗恒星。由于昴星团的明亮和美丽，自古以来人们就十分注意它，并利用它在夜空中的位置来确定季节。例如在3000多年以前的《尚书·尧典》中有一句话：“日短星昴，以正仲冬”。意思是说黄昏以后昴星团升到上中天附近的时候，冬至就到了，这时的白昼也就最短。昴星团也叫七姐妹星团，因为古时候人们看到昴星团是有7颗星聚在一起，而现在用肉眼只能看见6颗星了，其中一颗亮度降低了，用肉眼已看不见。

还有一些疏散星团也很引人关注，比如天蝎座M6，又叫蝴蝶星团，其主要成员除了最亮的一颗星是橙红色巨星，其余都是蓝色的年轻恒星，二者之间形成鲜明的对比。盾牌座M11，又叫野鸭星团，是已知疏散星团中恒星最多与最密集的一个，大约包含了2,900颗恒星。船尾座的M46是一个很亮、很大、包含很多恒星的疏散星团，它与另一个较小的疏散星团M47相距仅1°，使用广角望远镜可同时看见它们。另一个著名的疏散星团是巨蟹座M44，它位于三垣二十八宿的鬼宿，我国叫它鬼星团。西方人叫它“马槽”，因为在鬼星团的南面和北面各有一颗亮星，它们被想象成两头驴正在一个“马槽”中共同进餐。

旋涡星系

《梅西叶星表》中有27个旋涡星系（包含棒旋星系），它们是梅西叶天体中最漂亮的一类。仙女座M31位于飞马座大正方形的东北方，肉眼清晰可见，是我们单凭肉眼就可以看见的最遥远的天体，距离220万光年。哈勃空间望远镜对它的观测，显示出它有两个核，这是一个令人惊异的新发现。

猎犬座M51是一个颇具特色的星系。它以正面对着我们，在它的上方有一个较小的伴星系NGC5195，它的结构受M51的引力作用而发生了畸变。而M51靠近NGC5195的旋臂，因受伴星系的强烈扰动作用也大大偏离了正常位置，直奔伴星系而去，形成了连接它们的物质桥。

还有许多极具特色的旋涡星系，如大熊座M101和长蛇座M83，都是正面对着我们，以它们宽阔美丽的旋臂分别赢得了“风车”和“南风车”的绰号；后发座的M64，有一条非常壮观的黑暗尘埃带，横亘在明亮的星系核心之前，得名黑眼睛星系或睡美人星系；室女座M104，侧对着我们，星系中央隆起的亮核及环绕周围的宇宙灰尘，使其看起来好似一顶扁扁的阔边大草帽，得名草帽星系。

椭圆星系

《梅西叶星表》中椭圆星系12个，最著名的椭圆星系是室女座M87，是此天区最大、最亮的星系。它距银河系较近、质量巨大。它拥有异常大量的球状星团，估计总数大约为12,000个。通过光学望远镜对它观测，发现它的星系核中突出一条长约6500光年的喷流，发出强烈的蓝光。在星系核的另一侧还有一个较弱的喷流。通过X射线观测，发现M87还是个强X射线源。人们认为，M87的中心是一个超大质量的黑洞，大约有66亿个太阳的质量，其黑洞的视界是海王星轨道的4倍。总之，M87是一个对天文学家充满了诱惑的河外星系。

不规则星系

图7 大熊座M82的多波段合成图像（“钱德拉”x射线、“哈勃”光学、“斯匹泽”红外

《梅西叶星表》中唯一的不规则星系是大熊座M82，也称雪茄星系，亮度8.4等，距离地球1200万光年。近年来，人们对M82有了新的认识，发现它是一个非常活跃的星暴星系。从M82的光学图像上可见它的中部有奇特的浓密的尘埃带。斯必泽空间望远镜拍摄的M82的红外图像中，它的尘埃带像红色烟雾，形如蝴蝶的双翅在上下飞舞，远远超出恒星所在范围。以前还从来没有见到在其他星系周围有如此多的尘埃。M82的大量尘埃说明它正经历中年时代活跃的恒星形成期。年轻的恒星正在那里快速地诞生，比我们的银河系恒星诞生的速度快10倍。M82与其临近的大星系M81的相互作用，大概是造成这一切激烈现象的原因。

梅西叶撞击坑——奇特的双峰结构

图8 奇特的梅西叶双坑

月面上以梅西叶的名字命名的撞击坑不是一个而是一对，即梅西叶坑和梅西叶A坑。它们非常奇特而有趣，位于著名的黝黑平滑的丰富海的中心位置，很醒目。丰富海的直径约909千米。梅西叶坑呈椭圆形，长15千米、宽8千米，深约1250米，它的形状像一个咖啡豆，使它充满了神秘感。梅西叶A坑位于梅西叶坑以西约20千米，呈不规则形，大约长16千米、宽11千米。令人惊讶的是，从梅西叶A坑内壁延伸出两道近乎平行的非常壮观的“白色光线”，长度超过100千米，像探照灯的光束，或者是彗星的长尾巴，指向远离梅西叶坑的方向。

多年以来，梅西叶坑的成因一直是一个难解之谜。目前，科学家得出的结论是，这两个长条状的坑，是同一次低角度的撞击所形成。从东（右上）向西（左下）飞过来的撞击体，以极小的角度（与月面夹角可能小于15度）擦撞月表，剜出了这一对凹痕，同时，也形成了两道向西延伸的明亮的物质喷溅的痕迹。

（责任编辑 张长喜

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