如何科學的觀測星系

如何科學的觀測星系

原文標題：Triple Treasure in Triangulum』s Pinwheel

作者：Bob King

原文來自：SkyandTelescope.com

從地球來到270萬光年之外的風車星系，我們將在這裡造訪一顆超巨星、一個河外球狀星團，還有已知宇宙中最大的一個星雲。

一顆恆星。一片星雲。一個球狀星團。在明朗的秋夜，我們可以在銀河系之內觀測這三類不同的天體。不過如果我告訴你，我們可以在270萬光年之外一個完全不同的星系中觀測它們呢？

今晚，我們將在三角星系中探索所有這三類天體。這個星系又名M33或風車星系。記得早年僅僅是為了搜索M33，就需要最黑暗的夜晚和一架優質望遠鏡。

12月當地時間晚上8時左右，三角星系（M33）高懸在東南方的天空中。這個星系位於三角α西北方4度，它那霧蒙蒙的邊界之內包含著數十個深空珍寶。

多年以來，預期情況已經發生了變化。這不僅僅是因為現在出現了更容易負擔得起的大型儀器以及更好的星圖，而且業餘愛好者也在推進傳統極限，重新定義用特定口徑的望遠鏡能夠看到什麼，不能看到什麼。對於觀測深空天體而言，態度往往可以跟望遠鏡口徑一樣有效。

M33是一個旋臂鬆散纏繞的旋渦星系，距離地球大約270萬光年，直徑為60000光年。M33是本星系群中第三大的星系，富含發射星雲以及名叫星協的鬆散星團。圖中NGC 604是位於星系核左下方的明亮粉色斑塊，它是已知最龐大的發射星雲之一。

聚焦三角星系，可以讓我們了解到我們已經走過了多遠的距離。使用大中型業餘望遠鏡，可見M33中的大約30個深空天體，它們大多數看上去都是瀰漫的光斑，代表的是富饒的星協或者發射星雲。關於完整的天體列表和觀測指南，我推薦你閱讀艾倫·惠特曼（Alan Whitman）絕佳的詳細介紹，它發表在《天空和望遠鏡》雜誌2004年12月號上。

讓我們選出三個天體來：已知最大最明亮的發射星雲NGC 604，M33中最明亮的球狀星團C39，還有該星系最明亮的單顆恆星B342。

NGC 604要比我們熟悉的獵戶星雲大50倍左右，圖中用大致相同的比例展示了二者。這兩個星雲都是產星溫床，但是尺度區別甚大。一個由大約200顆大質量O型星和沃爾夫—拉葉星組成的星團讓NGC 604電離，並發出了鮮明的紅綠色光芒，這與獵戶星雲類似。

NGC 604的亮度為12等，直徑整整有2角分，除了大麥哲倫雲中的蜘蛛星雲之外，它可能是全天最容易觀測的河外星雲了。你經常會讀到，蜘蛛星雲要更大些，但是它的直徑大約是650光年，還不到NGC 604的一半。後者的觸鬚蜿蜒向外，延伸了將近1500光年。

我們許多人都曾經觀測過獵戶星雲，它的星雲物質團塊和束叢可以輕易填滿整個低倍率的視場。好吧，離開獵戶星雲吧！NGC 604要比它大50倍，亮上6300倍。如果NGC 604與我們的距離和獵戶星雲相當（1350光年），我們將畏縮在它的身下——這片巨大的星雲將覆蓋50度的天區。

NGC 604與獵戶星雲都是忙碌地形成新生恆星的恆星育嬰所。它們強有力的紫外輻射將周邊氣體電離，形成了多彩的粉色和綠色渦旋。NGC 604是個年輕的傢伙，大約350萬年前才剛剛登場，大約與此同時，我們人類的早期祖先之一——「露西」古猿開始了直立行走。

這張星圖展示了暗至13.5等的恆星，它可以幫助你尋找本文提到的3個著名天體。圖中上方代表北側。從明亮的模糊星雲NGC 604開始。從這裡向西行進到11.3等的恆星，它是鄰近區域最明亮的一顆。現在要幾乎向正東方略略折回（2.5角分）。

M33最明亮的恆星B342看上去像是埋藏在IC 142北端的一個星點，後者是一片暗淡的星雲物質殘餘。再次返回NGC 604並向東行進，我們可以找到亮星組成的不規則四邊形。用它來指引你找到一對亮星，它們直指暗淡的C39。C39西北方的恆星亮度為12等。

350億年後，我直立站在望遠鏡前方，使用15英寸（37厘米）望遠鏡，在最低放大率下，在一顆銀河前景星西北方1角分處看到了一個小而緻密的棉花團狀亮斑。甚至6英寸口徑的望遠鏡都可以將這片大型產星複合體展現出來。當把放大率增加到200以上，真正深入到星雲之中後，樂趣開始了。用餘光看去，它沿東西方向延伸，在東側表現出了雙星式的增亮結構（兩個並肩分布的亮點），而中心略偏西處還有一個「小得多」的暗淡斑塊。

與在深空攝影作品上所見的景象相比，顯然這些分立的雲核是該天體中心附近星雲物質組成的較亮團塊。雖然它的尺度相對較小，但你可以覺察出，這裡存在一些龐大的東西。在普通的視寧度條件下，放大率在超過245倍之後無法揭示出任何新東西，不過我已經迫不及待地想知道，在更寧靜的夜晚，400倍放大率可能會展示出什麼樣的景象。

在短暫漫步NGC 604之後，我們接下來要目睹天空中最神奇的一處景觀：一顆在270萬光年的遙遠距離之外依舊可見的恆星。你可能和我一樣，已經看到過更遙遠的星系中眾多的超新星爆發了。但是不論如何，它們是超新星。為了看到超新星，一顆恆星必須要摧毀自我。嚴格說來，它們並不算數。

這張M33壯觀的彩色照片展示了星系北部多處粉色的發射星雲以及團塊狀的星協，NGC 604以及超巨星B342也位列其中。圖中上方代表東側。

M33中最明亮的恆星B342是一顆A型超巨星，位於星協IC 142的西北邊緣，該星協距離星系的中心只有6角分。這個恆星幾何看上去是一縷模糊的雲霧，但完全出乎我意料的是，B342就像一座小小的燈塔一樣凸顯而出。它的給定星等是15.2等，不過在我的眼中，它看上去要略明亮一些，更接近14.8到15.0等。這樣使用10英寸望遠鏡就可以看到它了。245倍的放大率讓它漂亮地凸顯在了視野中。

在這張三角星系的照片中，暗淡的球狀星團C39用紅色圓圈標出。這一區域還有大量其他的深空天體，你可以花費很多個夜晚來探索它們。

我們的最後一個天體是C39，它是該星系最明亮的球狀星團，但是看上去並不像。這是因為它的星等是15.9等，你可能會發現，為了看到它，需要急轉餘光。在堅持了幾分鐘之後，我最終瞥見了一顆略微模糊的「恆星」，它間歇性地來而又去。幸運的是，這個星團還是很容易尋找的，就位於M33東南邊界處的一對10等亮星西北方3角分處。

當觀測小而暗淡的天體時，絕對不要猶豫將放大率提升一檔。只要視寧度條件允許獲得明晰而穩定的圖像，高放大率將使天色進一步變暗，並改善對比度和可見性。

關於這個星系所能提供的東西，我只是蜻蜓點水了一番而已。如果你決定應付它無數的星協和星雲，本月你是不會再想進行觀測挑戰了。當花費了一個晚上觀測M33的星團和星雲之後，你會覺得你剛剛離開家園旅行了數百萬光年。沒有什麼比它更為真實的了。

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