图解梅西叶天体（4）

文/ 叶楠

本期星图

本期观测信息列表

对于我国大部分地区来说，北极星及其附近天区是终年不会落到地平线以下的，这片天区内的星座被称为北天拱极星座。其中最大的两个星座是大熊座和天龙座，大熊座内一共拥有7个梅西叶天体。但是其中的M40只是位于大熊座的两颗恒星，17世纪波兰天文学家赫维留斯曾经留下过在这片天区观测到有一片星云的记载，但是梅西叶并没有发现任何星云，不过他还是以M40命名了这片天区。另外，与大熊座相邻的天龙座内也拥有一个梅西叶天体M102。

北斗七星

北斗七星自古以来都是夜空中非常重要的一片恒星，根据北斗七星的指向可以察四方，定四时，分寒暑。傍晚时分，其斗柄指向也是作为判断季节的重要依据，指东为春，指南为夏，指西为秋，指北为冬。在春季的傍晚，北斗七星升到最高的位置，是最适宜观测其中深空天体的季节。在我国大部分地区，春季傍晚北斗七星会出现在天顶偏北一点的夜空中。右图是于2020年7月日落后不久拍摄的北斗七星下的新智彗星。

▲ 佳能6D改机，泽尼塔尔16mmF2.8，ISO3200，单张曝光4秒，有裁切

M81与M82

▲ 星特朗RASA，口径279mm，焦距620mm，QHY10CCD，累计曝光24分钟

M81与M82是大熊座中非常著名的两个星系，也是爱好者们经常观测的目标。M81位于左图右侧，也被称为波德星系，距离我们约1180万光年。它的核心非常明亮，照片中可以清晰看到它的两条旋臂。M81的直径约有9万光年，比银河系略小，但其核心的黑洞却是银河系中心黑洞质量的15倍。M82的形态比较特殊，也被称为雪茄星系，距离我们约1140万光年。它是距离我们最近的星暴星系之一。图中可以看到M82整体有些扭曲，这实际上是星系之间相互作用的结果。在左图左下角还有一个较小的椭圆星系NGC3077，它与M81和M82等共同构成了M81星系群。

M81星系群

▲ M81与M82的射电波段数据的伪彩色图片

左图是与M81与M82同样天区叠加了射电波段数据的伪彩色照片。在光学波段我们只能看到M82被扭曲，但却没有它和M81之间相互联系的直接观测证据。而在射电波段，就可以明显看出M81、M82和NGC3077三个星系之间的物质联系。星系群是由数十个星系组成的星系集团。本星系群由银河系、M31、M33、NGC147和NGC185等50多个星系组成，直径约300万光年。距离我们最近的星系群就是M81星系群，它拥有约34个成员天体，M81是其中最大的一个，故以它的名字命名。

M97与M108

右图中位于右上角呈圆形的深空天体是行星状星云M97，左下角侧面朝向我们的是旋涡星系M108。两者在照片里看上去似乎相隔不远，但实际上它们只是恰好都位于同一个视线方向附近。M97距离我们只有2600光年，是银河系内的一片星云。M108距离超过4500万光年，是一个河外星系。行星状星云是中低质量恒星演化至红巨星末期时形成的，由稀薄电离气体组成有明晰边缘的小圆面状天体。中心恒星最终会成为一颗白矮星，被它抛出的气体因为受到该恒星的紫外辐射照射而发光。在梅西叶星表中只收录了四个行星状星云，M97是其中赤纬最高的一个。M108没有明显的星系核心，它只是一个拥有诸多暗纹的盘状天体，非常狭长，被昵称为冲浪板星系。

▲ 星特朗RASA，口径279mm，焦距620mm，QHY10CCD，累计曝光52分钟

威廉·帕森斯手绘猫头鹰星云

▲ 手绘猫头鹰星云

左面这张看上去非常可爱的图片出自1848年第三代罗斯伯爵威廉·帕森斯之手。M97星云中两块较暗的区域在它的笔下颇像猫头鹰瞪得圆圆的两只大眼睛，于是便有了猫头鹰星云这个昵称。当时帕森斯认为在星云中心有两颗距离较远的恒星，猫头鹰的两只“眼睛”分别围绕着这两颗恒星。现代研究并不支持帕森斯的观点，星云中心实际上只有一颗亮度约为16等的恒星。这颗恒星半径只有太阳的4%，质量约为太阳的3/5，但是表面温度高达12万摄氏度以上。这颗恒星向相对的两个方向喷出大量物质，喷流内的尘埃遮挡了背后星云的光芒，这便是猫头鹰星云两只“眼睛”的成因。

M101

M101是一个巨大的旋涡星系，它的直径达到17万光年。从右图中可以看出，它具有数条非常明显的旋臂。比起银河系它的旋臂更加松散但也更加明显，依据这一特征M101还有一个昵称是风车星系。与长蛇座南风车星系M83相对，M101也被称为是北风车星系。M101至少包含1万亿颗恒星，该星系的旋臂上还有丰富的气体和尘埃，支持着更多新恒星的诞生。M101是由梅西叶的助手梅尚发现的，相比于梅西叶星表内其它角直径只有几角分的星系，M101的角直径达到了近半度，而且视星等也有7.9等，用一般天文望远镜可以比较容易的找到它。

▲ 星特朗RASA，口径279mm，焦距620mm，QHY10CCD，累计曝光80分钟

M109

梅西叶星表中一共只有4个棒旋星系，M109是其中之一。M109的整个形态颇像希腊字母”θ“，不过由于它距离我们有6000万光年远，是梅西叶星表中距离最远的天体之一，所以看上去比较小。但是这个看上去小小的星系直径却比银河系还要大一些，达到了12万光年，拥有超过1万亿颗恒星。M109是由梅尚于1781年发现的，但却与其它几个天体被遗漏在了当时发布的梅西叶星表之外，直到20世纪50年代才由后人将其加入星表之中。

▲ 星特朗RASA，口径279mm，焦距620mm，QHY10CCD，累计曝光48分钟

M102

▲ 星特朗RASA，口径279mm，焦距620mm，QHY10CCD，累计曝光20分钟

梅尚首先发现了M102，但在1781年终版梅西叶星表中，虽然有M102的编号，但并没有标示它的坐标。毕竟梅西叶的主要工作是搜寻彗星，这个星表只是为了避免把这些天体误认为是彗星。关于M102在历史上曾经有过一些争议，有人认为M102是对M101的重复发现。也有证据表明M102实际上是NGC5866。左图拍摄的是NGC5866，也被称为纺锤星系。整个星系呈一个中间凸起的纺锤形，在星系盘的中间有一道尘埃带，距离我们约4400万光年。