用手機應用來一場期待已久的春季梅馬吧

梅西耶馬拉松是業餘天文愛好者人生清單中的一項觀測挑戰。 在每年三月下旬，北半球中緯度的天文觀測者有可能在一夜之間看到梅西耶天體表中所有110個天體。 這場馬拉松比賽需要周密的計劃，手機應用就是很好的資源。 要觀察的頭兩個目標，M74和M77星系黃昏後不久就會落下。上圖顯示的是2018年3月17日這個無月的周末，兩個天體在當地時間20時的位置。

Credit: SkySafari App and Stellarium

法國天文學家查爾斯·梅西耶的星表上那些最亮最美的夜空瑰寶廣受新老觀測者們歡迎。 每年早春的新月期間，有可能在一夜之間觀測到110個天體中的每一個。 對於許多業餘天文愛好者來說，這項被稱為「梅西耶馬拉松」的觀測挑戰是他們人生清單中的重要內容。

現在來告訴大家如何「跑」這場梅馬比賽。我們將為各位介紹所需設備、何時來試試自己的技術、觀測天體的最佳順序，以及如何使用手機天文應用來規劃和記錄觀測結果。即使還沒有準備好立刻將整個星表一網打盡，你依然可以在休閑中享受到許多梅西耶天體帶來的樂趣。

什麼是梅西耶星表？

1705年，英國天文學家埃德蒙德·哈雷計算出一顆明亮彗星將在1758年左右回歸，如今該彗星以哈雷的名字命名，那時的天文學家們都爭先恐後地想第一個發現它。當時查爾斯·梅西耶是一名新晉天文學家，在巴黎Hotel de Cluny的海軍天文台工作。 1757年年中，他開始在最有可能包含哈雷彗星的天區尋找它。 當彗星離太陽還很遠的時候，看起來就像昏暗的模糊天體，夜復一夜穿行在遠方固定不動的恆星之間。

1759年1月21日，梅西耶終於找到了哈雷彗星——但他被一位德國天文學家搶了先，這位天文學家在幾星期前瞥見了該彗星。

那時梅西耶迷上了彗星，他繼續在晴朗無月的夜晚掃視天空，去搜索那些還未被發現的彗星。 他的100毫米口徑望遠鏡僅比現今大多數初學者使用的稍大，但他得益於未受當今城市光污染影響的夜空。

除了在已發表的紙質星圖集上標明的主要恆星之外，那時天空在很大程度上仍然是未知的。 1758年8月28日，梅西耶在金牛座發現了一顆疑似彗星，但其位置並不改變，他知道這是深空天體的基本特徵。 他決定將這些未知的「冒充彗星者」編入目錄，從這第一個天體開始，也就是我們現在所知的蟹狀星雲（或M1）。

查爾斯·梅西耶（Charles Messier，1730-1817年）在1758年到1781年之間編製了未知的彗星樣貌的「星雲」目錄。法國科學院公布了這份讓彼時的彗星獵手們受益匪淺的目錄，現代的業餘天文愛好者們仍然迷戀著它所蘊含的寶藏。上圖右側顯示了該目錄第三版首頁上的1到5號梅西耶天體。

Credit: Ansiaume/ Wikimedia Commons

1771年，梅西耶在編製了45個天體的描述性注釋和坐標後，將該目錄提交給法國科學院，並於1774年出版。此後，梅西耶和與他同時代的皮埃爾·梅香（PierreMéchain）、巴拿巴·奧里亞尼（Barnabus Oriani）和尼古拉斯·拉開耶（Nicholas Louis de La Caille）繼續致力於類似天體。 他們的最終目錄於1784年出版，包含了103個天體。

1947年至1967年間，天文學家海倫·索耶·霍格（Helen Sawyer Hogg）、歐文·姜格里奇（Owen Gingerich）和肯尼斯·格林·瓊斯（Kenneth Glyn Jones）增加了七個曾在梅西耶的筆記中提到過但未包含進去的天體——他是把它們忘了，還是計劃以後添加進去？此事存有爭議。

每個天文星圖應用程序都包含110個天體清單，稱為梅西耶星表或梅西耶目錄。 這些天體由頭文字M統領，從M1到M110（或梅西耶1號到梅西耶110號）。業餘天文愛好者通常將該組天體稱為梅西耶天體（Messiers）。這些著名天體中的大多數也有著專有名稱，如旋渦星系、昴星團和蜂巢星團，你的應用程序可能設定為顯示專有名稱而非數字。

梅西耶星表中除了兩個之外都是深空天體——這一標籤覆蓋了我們太陽系外不是單獨恆星或小型多星系統的任何天體。 按照類型劃分，該星表包含40個星系、57個星團、9個星雲、蟹狀星雲超新星遺迹、1個銀河恆星富集區、1個雙星和1個多重聚星系統。目前尚不清楚為什麼梅西耶決定將最後兩個非深空天體包含進來，為什麼他納入了那些與彗星並不相似的天體，或者為什麼他遺漏了在巴黎很容易觀測到的其他彗星狀天體。

梅西耶星表中所有110個深空天體的圖集，左上角從梅西耶1號開始：該系列包括幾乎所有類型的深空天體，像星系、星雲和星團。 這類圖片是大家在望遠鏡中所看到景象的預覽。

Credit: SEDS.org

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梅馬小提示

梅西耶星表中的天體分布在北半球中緯度地區可見的整個夜空中。沒有任何天體位於雙魚座和寶瓶座之間的區域，因此每年3月下旬當太陽移動到這兩個星座之間時，天文觀測者在黃昏和黎明之間能看到所有梅西耶天體。跑「梅西耶馬拉松」的想法起源於1979年加利福尼亞的另一位彗星獵手唐·馬霍爾茲（Don Machholz）。

最南端的梅西耶天體位於天蠍座和人馬座，而最北邊的天體位於仙后座和大熊座。因此，從全球範圍看只有在南緯20度左右到北緯55度之間的地區能看到所有110個天體。對於那些只在黃昏之後和黎明之前才能看到的天體，位於北緯25度左右的人們觀測起來更為有利。這是因為在地球赤道附近的地區，太陽近乎垂直地升起、落下，曙暮光持續時間更短。

要想看到較昏暗的梅西耶天體，在新月期內的一兩天選擇一個無月的夜晚。 2018年3月17日星期六發生新月。必須要整夜都是晴天，因此要確認天氣預報並選出具備最佳觀測條件的夜晚。如果有幾天夜晚的條件看上去都不錯的話，在第一個晚上就嘗試一下，這樣你還有機會再來一次。

梅西耶天體分布在巴黎的天文學家之家可見的那部分夜空中。在雙魚座和寶瓶座之間沒有天體。每年3月下旬太陽落在那裡時，所有的梅西耶天體都能在新月期間的黃昏和黎明之間觀測到。 手機天文應用包含梅西耶星表天體。 SkySafari 6應用允許選擇和突出顯示梅西耶天體，並能以各種方式排序（見插圖）。

Credit: SkySafari app

選擇一個沒有直射光線和光污染的地點，視野開闊可達地平線，尤其是西方和東南方。 為了更好地選擇地點，可以使用應用預覽天體的位置，尤其是在接近地平線處觀測的天體。 海拔較高的場地也會讓你有更多時間觀察低空天體。 帶上溫暖的衣服，備好零食和飲料，因為你要熬一個通宵！

許多梅西耶天體在雙筒望遠鏡中可見，10 x 50的雙筒望遠鏡在重量和性能之間達到了很好的折中。 更昏暗的天體需要用到天文望遠鏡。 直徑80毫米的望遠鏡在非常黑暗的天空下可用，但用更大口徑的望遠鏡觀測會更輕鬆。 建議使用低倍率、寬視野的目鏡。 一定要在日落之前安裝好望遠鏡並準備好其他設備。

如果你用的是GOTO望遠鏡，請事先校準，並確保為其提供充足的持久電源。如果你不能在日落前用恆星校準望遠鏡，可以考慮深夜起床，在當地時間凌晨2點開跑馬拉松，先觀測後半夜的天體。然後，讓望遠鏡整天保持校準狀態，並在日落時恢復觀測任務。這樣仍然能在24小時內跑完你的馬拉松。

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使用你的手機天文應用進行梅馬比賽

您可以使用SkySafari 6或其他星圖應用來規劃自己的觀測，並了解每個天體的更多信息，包括它會是什麼樣子（如星雲、星團、星系等）。該應用程序的天體資料庫將包含梅西耶天體的單獨列表。如果你打算不使用GOTO望遠鏡在天空中查找天體，則需要注意每個天體附近的明亮恆星。然後，從一個可見的恆星開始，向著梅西耶天體的方向移動並掃視天空。不要忘了，大多數望遠鏡成反像或倒像，所以目鏡里的方向可能是顛倒的。

在SkySafari 6應用中，打開「搜索（Search）」菜單並點擊「梅西耶天體（Messier Objects）」。 默認的顯示順序是按目錄編號。 對於馬拉松比賽，筆者建議切換到「隱沒時間（Set Time）」順序。 應用程序將會重新排列，這樣首先隱沒的天體將位於底部，先拉到最下面，然後向上逐個觀測。當一個天體隱沒後，這個列表將被重新排序，並將下一個天體顯示在最底部。

目前位於地平線上方的天體條目將以粗體顯示，因此應將該應用的日期和時間設置在開始觀測的時間。如果你希望看到天空中突出顯示的天體，點擊「列表設置（List Settings）」並啟用「突出顯示天體（Highlight Objects）」。 每個梅西耶天體會被畫上藍色圓圈。

SkySafari 6應用提供了一種為馬拉松創建自定義觀測列表的方法。 觀測設置能讓你為自己的馬拉松創建觀測任務，其中包括所用設備、天空狀況和你的筆記。 一旦觀察到某天體，還可以選擇去除該天體的突出顯示。 建議提前練習一下。

如果你選擇使用手機應用記錄你的觀測結果，也應列印出一份檢查清單。 這有助於確保你不會在某個天體隱沒前忘記觀測它。

許多梅西耶天體，如M 45（位於上圖頂部中間偏左，也稱為昴星團），它的亮度用雙筒望遠鏡或裸眼足以看到。 其他天體需要至少80毫米口徑的天文望遠鏡。 明亮的恆星可以引導你找到很多天體。 如位於恆星大陵五(Algol，即英仙座β)和天大將軍一（Almach，即仙女座γ）中間位置的M34。

Credit: SkySafari App

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觀測計劃

我們可以借鑒完成過梅馬的天文學家的經驗。這裡推薦來自一個網站的觀測順序。天體不是簡單地按照其隱沒時間排序，因為較亮的天體可以在黃昏時先挑選出來觀測，而較暗的天體需要更黑暗的天空。注意不要將觀測順序號與梅西耶天體編號混淆。

要開始你的馬拉松時，你需要快速捕捉到日落之後即將在西方落下的天體——特別是昏暗的星系M77和M74。當天空變暗到能看到這些星系的時候，它們已經在西方低空了。有個不錯的建議是，控制好在第一個星繫上花費的時間，以免錯過另一個星系。

觀測完這兩個天體後，你需要立即尋找M33，這是三角座中面向我們的巨大旋渦星系，然後是仙女座星系三重奏：M31，M32和M110。

從這一點開始，你就有時間從西向東系統地穿越天空。當你這樣做的時候，東方會有更多的天體升起。深夜時，你應該到達室女座星系團了。在那裡觀測了17個天體後，就可以休息一下了，直到當地時間凌晨3點左右，下一組梅西耶天體進入視野。

在經歷一夜漫長的梅西耶天體狩獵後，最終的目標，即球狀星團M30（上圖最底部中央）將在太陽升起之前片刻升起。 確保你觀測位置的東南方地平線視野開闊，並使用天文應用預測天體出現的確切方向。

Credit: SkySafari App

最後一波天體包括M55，M75，M72，M73和M2，它們在黎明前升起。破曉時，最後一個天體——球狀星團M30將在東方升起，所以看到它會是一個挑戰。 南方的觀測者在這方面會有優勢。

就是這樣！ 無論你是跑梅馬全程、進行短程的觀測，還是僅選取一小部分觀測，都可以在星空下享受美妙的冒險，看到夜空所能奉獻的最佳景象。 而且，來年還會有這樣的機會！

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題外話

如果你觀測到所有的梅西耶天體，有些天文學組織會認可你的成就。 如果能提交未使用GOTO望遠鏡而觀測到70個天體的記錄，這些成員或附屬天文學會會員將得到天文學聯合會發送的梅西耶計劃證書。 該組織會為完成整個梅馬清單（在任何時間段內）的人頒發領章和榮譽會員證書。 加拿大皇家天文學會（RASC）將向完成清單並提供文件的成員頒發RASC 梅西耶證書。 該團體認可GOTO方式和手動方式。 這兩個組織的網站都有信息和觀測表格可以下載和列印。

在牧夫天文以後的文章中，我們會帶大家一起看看春季星系，用智能手機通過望遠鏡拍攝天文圖像等等。 在此期間，請大家一直仰望星空吧！

https://www.space.com/39931-messier-marathon-with-mobile-apps.html

作者：Chris Vaughan