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图解梅西叶天体(9)

2021-11-29叶楠

太空探索 2021年11期
关键词:星团球状光年

文/ 叶楠

本期星图

梅西叶编号 类型 所在星座 目视星等 目视大小 赤经 赤纬M2 球状星团 宝瓶座 6.5m 12'×12' 21h35m -00°44'M72 球状星团 宝瓶座 9.2m 5.9'×5.9' 20h55m -12°28'M73 疏散星团 宝瓶座 9.7m 2.8'×2.8' 21h00m -12°33'M15 球状星团 飞马座 6.4m 12'×12' 21h31m +12°15'M77 旋涡星系 鲸鱼座 8.9m 7.3'×6.3' 02h44m +00°04'M30 球状星团 摩羯座 6.9m 8.9'×8.9' 21h42m -23°06'M74 旋涡星系 双鱼座 9.4m 10'×9.4' 01h38m +15°53'

秋季夜空星光黯淡,不像其他三个季节可以用亮星勾勒出春季大三角或夏季大三角,甚至冬季六边形。秋季只有南鱼座的北落师门可以排入全天前21 颗亮星之列,著名的飞马座四边形也仅仅是由四颗2 等星组成。秋季的傍晚,银河渐渐西沉,沉浸在夏季银河中的众多星云星团慢慢沉入地平线之下。没有了银河的遮挡,我们可以看到散落在银河边缘的球状星团,诸多河外星系也在秋季星空中慢慢浮现。

M2

M2 位于宝瓶座方向,是一个非常巨大的球状星团,直径达到175 光年。它距离我们约37500 光年,位于银河系的边缘地带的银晕中。据估计这个星团的年龄高达130 亿年,只比可观测宇宙年龄年轻8 亿年左右。这类年老的球状星团中的成员星质量一般比太阳要小得多,内部不会有太多除了氢和氦以外的重元素,所以在它们的周围也不可能形成类地行星。M2 的核心非常致密,其中还包含有数十颗天琴座RR型变星,这类变星可以用作标准烛光测距。

▲ 星特朗RASA,口径279mm,焦距620mm,QHY10CCD,累计曝光10 分钟

M72 和M73

1780 年,皮埃尔·梅尚在宝瓶座西南部发现了M72 星团,它距离我们约5.5 万光年,相当于太阳到银心距离的一倍。由于距离遥远,这个星团显得非常黯淡,它也是梅西叶星表中最小、最模糊、最遥远的球状星团之一。然而M72 实际上并不渺小,它占据了长达106 光年的空间,总质量相当于太阳质量的16.8 万倍,年龄约95 亿年。当梅西叶将它加入到星表中时还认为M72 是一个星云。1783 年,威廉·赫歇尔才第一次分辨出星团中的恒星。如果你拥有一台口径30 厘米以上的望远镜,可以试试目视观测这个遥远的星团。

1780 年,查尔斯·梅西叶发现了M73,在他的笔记中写道:“这是一个由三到四颗小恒星组成的星团,乍一看周围似乎被星云包裹。星云与星团处于相互平行的位置。”而到了1783 年,威廉·赫歇尔只观测到其中的四颗恒星,而再无星云的痕迹。虽然它被加入到梅西叶星表中,但却引起了颇多争议。直到进入21 世纪,天文学家再次对M73 进行了研究,发现M73 中的四颗恒星之间并没有物理联系,它们朝向不同的方向运动。这并不是一个古老的星团,而只是看上去在同一方向的星群而已。

▲ M72 和M73

M15

虽然远在35000 光年之外,M15 仍是秋夜星空中最明亮的球状星团,使用50 毫米口径双筒望远镜即可进行观测。1746 年,意大利天文学家马拉尔迪在搜寻彗星时意外发现了这个星团。M15 直径达到210 光年,但其中超过一半数量的恒星都聚集在核心10 光年处,它是银河系中核心密度最大的星团。它的年龄也高达132 亿年,如此长的生命周期内它甚至经历过核心的塌缩,以至于在星团中心很可能已经形成了一个相当于4000 倍太阳质量的黑洞。

▲星特朗RASA,口径279mm,焦距620mm,QHY10CCD,累计曝光15 分钟

▲ 星特朗RASA,口径279mm,焦距620mm,QHY10CCD,累计曝光60 分钟

M77

这是一个距离我们约4500 万光年的遥远星系,它的直径约17万光年,是梅西叶星表中最大的星系之一。在它宽阔的旋臂中拥有许多类似太阳的黄色恒星,星系的核心还在不断向外喷发出巨大的气体云,这使它成为一个活动星系。更精确的分类为塞弗特Ⅱ型星系,这是一类核心拥有新恒星不断诞生的星系。要支撑如此大规模的星系活动所需的能量,天文学家普遍认为在它的核心拥有一个超大质量黑洞。照片中还可以看到另一个侧向面对我们的漩涡星系NGC1055,亮度11.4 等,它与M77 距离相近,属于同一个星系群。

M30

在双筒望远镜中,M30 看起来只是一个形状略长且模糊的斑点。10 厘米以上口径望远镜可以分辨出其中的恒星。M30 大约形成于130 亿年以前,也是银河系中最为古老的球状星团之一。它的直径约90 光年,主要由黄色的年老恒星构成,但其中也可以观测到一些由于恒星碰撞融合形成的大质量蓝离散星。同M15 类似,M30 也经历过核心塌缩过程,所以它的核心也异常致密,星团一半的质量集中在直径17 光年的区域内。

▲ 星特朗RASA,口径279mm,焦距620mm,QHY10CCD,累计曝光10 分钟

M74

如果有机会使用大型天文望远镜拍摄一张M74 的深空照片,它一定会令你感到惊艳。这是一个正面朝向我们,结构完美清晰的漩涡星系,对称的旋臂从星系的中心向外延伸,星系盘上的尘埃带环绕周围。旋臂上点缀着蓝色的年轻恒星和粉红色的云气,躁动的年轻恒星辐射的强烈紫外线电离了星云中的氢原子,使他们发出红色的光。M74 位于双鱼座方向,距离我们约3000 万光年,直径约9.5 万光年,比银河系略小,包含有约1000 亿颗恒星。

▲ 哈勃空间望远镜拍摄的M74

NGC7293

在宝瓶座中还有一个非常值得观测的目标,这是一颗类似太阳的恒星在生命末期爆发出的最后辉煌。NGC7293 距离我们不到700 光年,是所有明亮行星状星云中距离我们最近的一个,根据其形象通常被称为“上帝之眼”。研究表明,在大约1 万年前,这颗类太阳恒星演化到了生命晚期,经过一次新星爆发后其外层气体向四面八方喷出,慢慢扩散逐渐变成我们现在看到的样子。由于人眼对红色光并不是很敏感,观测行星状星云最好的方式是通过摄影手段。所以虽然这片星云很大,亮度也有7.6 等,但在梅西叶那个时代仅凭目视观测是很难发现它的。

▲ 星特朗RASA,口径279mm,焦距620mm,QHY10CCD,累计曝光30 分钟

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