梅西耶星表背后的那些天文八卦

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作者：沈环宇

编排：冯中

如果你经常翻看天文科普书籍的话，多半会碰见些带M编号的天体，例如M13，M42，M51，M101等等。这些好似密码一样的神秘编号究竟代表了什么呢？笔者小时候曾经特别留意收集这类M天体，我会从不同的天文书上将它们分门别类地摘录下来。那感觉就像收集小浣熊水浒卡一样。彼时互联网还不曾普及，这样的收集工作繁琐而辛苦，所以到最后我也没能收集全。长大后我才了解到，它们都是北半球天空中某些较明显的深空天体在梅西耶星表（Messier Catalog）中的代号。梅西耶星表的完整版自1781年发表以来，迄今已有两百多年的历史。尽管星表中绝大部分深空天体的编号并没有什么明显规律（甚至有点混乱），但那些数字与其所指代的深空天体早已深入人心。如今，许多天文爱好者与星空彻夜相伴的时候，都以梅西耶天体（Messier Objects）作为自己的首要观测目标。梅西耶天体在业余圈子内越来越盛行，以至于形成了像“梅西耶天体马拉松”这样独特的全球文化。本文接下来的内容，便是向读者简要地介绍一下与梅西耶天体有关的天文知识。

梅西耶星表的身世

前文提到，梅西耶星表的完整版由法国彗星猎手查尔斯·梅西耶（Charles Messier）发表于1781年。梅西耶（参见图1）一生独立发现过十三颗彗星，观测过的彗星数不胜数。法王路易十五盛赞他为“我的彗星猎人”。为了将彗星和天上的云雾状天体区分开，梅西耶于1760年着手编纂自己的星云星团表，后分三卷公之于众。第一卷发表于1774年，记录了M1~M45；第二卷发表于1780年，记录了M46~M70；第三卷发表于1781年，记录了M71~M103。后来，有人在梅西耶及其好友皮埃尔·梅襄（Pierre Méchain）的观测记录中又找到了七个曾经被他们观测到、却未被1781年版《梅西耶星表》记录在案的深空天体。于是将它依次编号为M104~M110，然后扩充进来，组成了如今流传甚广的“现代版”梅西耶星表。

受当时观测能力的限制，后人发现这110个M天体并不都是真正的深空天体。其中M40是位于大熊座的一对双星，亮度分别为9.0等和9.6等。两星看起来相距很近，实则只是一对并无联系的光学双星。本世纪间距约51角秒，比梅西耶当年观测它们的时候分得更开些。M73是位于宝瓶座的一组四合星，也是一个彼此间并无物理关联的小星群（asterism）。M102是1781年由梅襄在北天发现的一个星系。两年后，他又在给约翰第三·伯努利（此人是天文学家，系数学家约翰·伯努利的孙子）的一封信中否认了这一发现，称那不过是M101的重复记录。不过，后人在梅西耶星表原始手稿的第102号所记录的天区附近，的确发现了一个与其文字描述相吻合的侧向星系NGC5866。梅襄当夜看到的目标是不是它，目前仍存有争议。为了保证星表的完整性，当下的普遍做法是姑且认为NGC5866就是M102，毕竟NGC5866附近的其他星系同梅西耶星表的星系比起来都太过暗淡了。M40、M73和M102常合称为“遗失的梅西耶天体”，尽管它们上榜“梅西耶星表”有这样那样的疑问，可是原则上我们仍然将其保留于星表中，与其他M天体一视同仁。

梅西耶星表的构成

总的来说，梅西耶天体共包含了七种类型的深空天体。除却上述的三个“遗失的梅西耶天体”外，余下的分别有：26个疏散星团、29个球状星团、1个超新星遗迹、39个星系、1个反射星云、6个发射星云和4个行星状星云，共计106个。另有一个M24无法归入以上任何类别。初看起来，M24好像是银河中部一个膨大的星云，但实际上它是盘踞在银河系盘面上的厚重的暗星云中间的一个空洞。透过它，人们可一窥银河系中心的模样。所以严格来讲，M24不能算作一个天体，它其实是银河的一部分。那39个星系还可以按照“哈勃星系分类法”做进一步的划分，其中包含有8个棒旋星系、2个矮椭圆星系、6个椭圆星系、3个透镜状星系、19个漩涡星系和1个星暴星系。

对于一架口径小于80mm的业余天文望远镜来说，梅西耶星表容纳了前者在北半球晴朗夜空中所能看到的大部分云雾状天体。因而这张星表一直是天文爱好者观测深空的入门级星表。不过，梅西耶星表漏选了一批非常明显而且重要的深空目标。也许有人会觉得这不过是梅西耶个人在制表时的疏忽大意。但原因其实没这么简单。例如，著名的金牛座昴星团入选了梅西耶星表，排名45号，可是同样著名的英仙座双星团却没有获得M编号。又比如猎户座中最著名的火鸟星云（参见图2），入选梅西耶星表时一下获得两个编号：M42和M43。有人解释说M43其实是指“火鸟”的头，然而它们不过是被暗带隔开的同一片星云罢了。相信梅西耶对此心知肚明。何以梅西耶星表的成员组成如此反常？一种解释是说查尔斯·梅西耶在1774年发表星表第一卷的时候遭遇了同行竞争。为了在星表的规模上压对方一头，梅西耶在星表公开前夕，又临时添加了四个肉眼可见的明显目标，即猎户座大星云M42和M43、鬼星团M44和昴星团M45，至此目标达成，因而也就没再添加英仙座的双星团。不过，临时拼凑的这四个天体毕竟同梅西耶制表的初衷相悖，因而星表的后两卷也没有双星团的名字。除此之外，另外一些著名的深空天体的缺席恐怕就要归咎于梅西耶本人的失误了。比如玉夫座的银币星系、仙王座的烟火星系、猎犬座的不规则星系NGC4449、宝瓶座的螺旋星云、仙后座的猫头鹰星团等等，以它们的亮度和观赏性，放在梅西耶星表中毫不逊色。梅西耶当年一定没想到自己这份简陋的星表竟会对后世带来如此深刻的影响（否则他会不会谨慎些呢？），以至于那些没有获得M编号的天体都受到了后世极大的冷落，尽管它们中的一些同样令人惊叹。不仅如此，受限于梅西耶本人的地理位置（法国纬度较高，可见的南天星座有限），一大批重要的南天目标都不在M星表上。为了弥补梅西耶星表的种种不足，英国业余天文学家帕特里克·穆尔（Patrick Alfred Caldwell-Moore）曾于1995年12月快速拟定了一份科德维尔星表（Caldwell Catalogue），其中罗列了全天109个最著名的“非梅西耶天体”，并按照赤纬从北向南的顺序依次排列：C1最靠近北极星，C109最靠近南天极。这份星表自发表以来一直毁誉参半，笔者不想多赘述，有兴趣的读者可自行了解参看。

— 未完 —

责任编辑：冯中

牧夫新媒体编辑部

The Messier Objects

via feynman

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