用肉眼观测深空天体

当我告诉你,每个人天生就拥有大自然赐予的光学设备时,你是否会感到好奇呢?你就拥有一个充满了自动睫状体的光学镜头, 一部非常敏感的电子传感器,并且大自然已经为我们每个人提供了两个这种器件——眼睛。这个设备的聚焦范围小到半英尺(15厘米),大到无穷远。取决于环境光线,它的睫状体直径能从1毫米改变到7毫米。在最黑暗的夜空中,它可以察觉到6.5等或更暗弱的点状星光。 唯一的真正限制是自然没有发明变焦,从而,眼睛的放大倍率仅仅是1倍。是的,实际上你的眼睛以观察知名,想一想他们是怎样被建造的。一个好消息是,你可以直接用他们来观察深空天体。
   有一些要求是很重要的。为了用肉眼更好的观察深空天体,你必须遵守以下几条规则:
   1.在你所能找到的最暗的地方进行观察
   2.开始观察前先让眼睛在黑暗中适应20分钟
   3.吃东西来防止疲劳(比如果酱或者果冻)
   4.确切知道所要观察的天体的位置
   5.躺在舒适的椅子中观察,以防止你头颈的肌肉疲劳
   辅之以以下的规则,你就可以准备进入冒险了!你首先可以尝试的深空天体是一些双星。最著名的就是大熊座北斗七星中的开阳 和辅。也可以考虑摩羯α、 金牛θ和天琴ε。也许最大的深空天体中的一位就是北斗了。其中有五颗星是来自 平均75-80光年外的疏散星团。疏散星团是许多肉眼深空天体中 的一种,让我们来看一下其中的一些:
   *毕宿星群组成了半人马座的头部,看起来就像一个字母 “V”。橘黄色的毕宿五,即金牛α 并不是这个88到150光年远的星团的一员。
   *昴星团也位于半人马座,它是夜空中最著名的星团。典型的黑暗天空展现出7或8个成员组成一个长柄勺,它并不是小北斗。 非常敏锐的眼睛能看到10颗或者更多的成员,而事实上,昴星团最亮的星有200多颗。因为他们在400光年之外,所以我们现在看到的他们发出的光产生于伽利略改变天文学之时——第一次使用望远镜指向苍天。
   *位于英仙座的双星团(NGC 869 和884)可以在仙后座的“W”形和英仙三角之间作为模糊的光辉被看到。这个双星团包含数百个7500光年远的富有光辉的星星。
   *位于巨蟹座的蜂巢星团,即M44,可以看到中心的4颗星,它是几百颗星中一块柔软的斑片。它位于525光年之外。
   *后发座的星团由稀稀落落的5等及更暗的星组成的“Y”字型,位于大约250光年的远处。
   其他肉眼可见的星团(这并不是一个完整的目录):
   天蝎座 的M6和M7
   盾牌座的M11(野鸭星团)
   人马座的M23和M25
   英仙座的M34
   双子座的M35
   御夫座的M37
   天鹅座的M39
   大犬座的M41
   船尾座的M47
   长蛇座的M48
   仙女星系中的NGC 750 (需要真正黑暗的天空)
   南十字ρ,即宝盒星团。还有其他南天星团。
   其他肉眼可见的深空天体不如疏散星团那样为数众多。其次便是一些宇宙中最古老的天体——球状星团。最易看见的球状星团看 起来就像一颗模糊的恒星。半人马ω球状星团——它在北纬40度以北是不可见的。大多数南半球的观察者满足于寻找M13,即武仙大星团。*在良好的天空条件下,巨蛇座的M5和人马座的M22是可以被看到的。
   *如果在南半球,另一个特别的选择是巨杜鹃座的M47。
   有两种星际中的云——星云——肉眼可见。这些发光的云被叫做弥漫星云或发射星云。天空中最著名的一个就要数猎户大星云了(左图)。它将在猎户的剑的位置(即猎户座中部三颗星组成的腰带的下方)被找到,看起来是一颗4等“星”。当你在12月至3月间观察时,考虑一下你所看到的是一个恒星育儿室。这个氢分子云大约有450光年远。因此,有一些星光发出的时候,这些恒星还不足一百万岁!(猎户大星云的大部分是肉眼不可见的暗氢气云。)
   *另外一个弥漫星云是位于天鹅座的北美星云。需要很黑的天空才能在天津四的东边看到这个呈灰色的星云。它大约在1500光年之外。
   *对于南半球的观察者,位于即将爆发的超新星附近的船底η星云也许是天空中最壮丽的星云了。
   有些尘埃云阻挡了银河中恒星的光芒。这些是暗星云,哪里能找到银河哪里就能找到他们。其中最大的是大暗隙,从天津四附近 延伸至蛇夫座。 人马座和天蝎座也拥有大量的尘埃云。最远的肉眼深空天体是河外星系——成百上千至数百万光年远的恒星和气体的团块。最近的(15万至17万光年之外)是南天中的大、小麦哲伦云。
   *最远的是仙女星系(M31),在22500000光年之外。星光从这个星系发出时,地球上更新世的巨冰还没有形成。可以在仙女座δ附近看到他呈现一个暗弱的被拉长了的斑片。
   *最后是M33,位于三角座的旋涡星系。它差不多跟M31一样远,但看到它却要困难得多。因为它近于正向,而不是像它的邻居那样是侧向的。
   有一些太暗弱以致于不能被肉眼看到的深空天体——行星状星云和星系团。他们都可以在双筒望远镜中被观察到:这就是继肉眼观察后的下一步了!

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Messier天体马拉松观测技巧

1 完成Messier天体马拉松观测需要付出很多的努力,我们面临的将是长达12小时的观测马拉松,在观测之前,做好充分的准备是极其重要的。比如,制定一个合理的观测顺序,仔细研究你要使用的星图、星表,将观测所必需的一些设备——红光手电筒、足够的电源、防雾罩、防寒衣物——做一个清单。

2 选择一个好的观测地点。观测地点的四周要保证空旷,尤其是在西方和东南方向应当能够看到地平线。这样你可以在傍晚或者黎明的时候比别人多看几个Messier天体。

3 熟悉你的仪器、设备,以及每一个Messier天体。如果有可能的话,你应尽可能的记住每一个天体的位置,特别是要傍晚观测的M74、M77以及黎明时要观测的M30、M55、M75、M72、M73。当然,还应该熟悉使用你的望远镜、星空、以及其它Messier天体的特征,这样便可以用最快的速度找到下一个观测目标,节省出宝贵的时间。

4 春季的夜晚很寒冷,除非你选择了一个非常棒的观测地点,否则,你就应当多带一些防寒的衣物和热饮(热的咖啡、白酒——的确可以防寒,都是很好的选择。不要忘了你要在零下几度的野外持续观测12个小时!!!),当然,能把你的观测地点选择在靠近房屋的地方是最好的,这样在你等待下一批观测目出现的时候,可以暂且休息一下(闹钟是必不可少的)。

5 准备好红光手电、星图、核对表格。如果你对星空还不是很熟悉,那么应该再配备一本认星指导手册。最好能够找到一个双筒望远镜,这对于定位那些难于用天文望远镜寻找的天体是很有帮助的。

6 提前到达观测地点。由于6:45就可以观测第一个观测目标M45(昴星团)。所以你至少应在6:30之前到达观测地点。如果所有东西你都经准备好了,你还可以顺便观测其它几个明亮的天体,尽管他们排在观测名单的后面。

7 M74和M77是两个非常难找的Messier天体,M74是双鱼座的暗弱星系,毫无疑问它是整个晚上最难找的天体。如果天空的观测条件不是很好的话,就不要花费太多的时间来找他了。相对于M74,M77是比较好找的,它比M74要亮一点,位于鲸鱼座。

8 无论你是否观测到M77和M74都要加快速度。接下来是M33,位于三角座,比较容易找到。然后是M31、M32和M110,这三个天体比前面的都容易观测。剩下来的时间已经不多了,要抓紧观测M52, M103,M76,M34,M45和M79。然后你就有充足的时间来观测晚上出现的Messier天体了。

9 观测的时候尽量不要漏掉。除了M52, M103, M76, M34, M45 和 M79可以在第二天凌晨在观测一遍外,其它的便只能剩下遗憾了。

10 由于时间有限,观测的时候一定要尽最大努力用最快的速度观测。当然了,在观测完第一批目标之后我们可以稍作休息。但是要记住后面还有一个艰巨的任务在等待着我们去完成,即观测室女座星系团的Messier天体,那里的星系分布很密集,很难观测。所以最好在10:30或者11:00之前完成前48个天体的观测任务,此时的室女座会处在一个比较有利的观测位置。在观测室女座星系团之前,最好休息一下,放松一下神经。然后再集中精力观测。由于室女座的天体观测起来比较零乱,所以在观测之前最好作一个计划,将观测的顺序画在星图上,这样便不会漏掉任何一个天体。也可以参考《天空和望远镜》(Sky & Telescope)1994年第五期42-23页关于这个问题的讨论。

11 当你观测完大部分的Messier天体之后,就可以等待最后一批天体的出现了。根据以往的经验,此时应该已经接近午夜。你可以休息一下,喝一杯热饮,或者观测其它你所感兴趣的天体。在这段时间里,你可以干任何事情,到了凌晨三点,便要返回到望远镜的前面,继续我们的马拉松观测。

12 在重新观测之前,首先要仔细检查一下观测纪录,不要漏掉任何一个天体。你将会有足够的时间完成这次马拉松观测,随后的事情就是等待最后的几个Messier天体—M30、M72、M73、M2的升起。

13 无论最后结果如何,相信这绝对是一次令人兴奋的观测。Messier天体马拉松观测的目的就是用来提高观测者的观测技巧,而结果只是一个形式,重在参与!

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Messier天体马拉松观测指南

Messier天体马拉松观测指的是在一个晚上的时间内尽最大的努力观测尽可能多的Messier天体。由于Messier天体不是均匀的分布在天球上的,所以不同的季节、不同的观测地点,我们在一个晚上所观测到的Messier天体的数目是不相同的。在某些区域比如说室女座星系群、银河中心区域,他们分布的非常密集。但在其他的某些区域你却完全找不到他们。例如赤经在21:40—23:20的区域内没有一个Messier天体,赤经在21:40—0:40的范围内也只有一个Messier天体:M52。恰恰是这种分布的不均匀性,才使得在一个晚上观测到所有的Messier天体成为可能。通常这种机会一年之内只会出现一次——三月中旬到下旬,当然在考虑观测时间的同时还要考虑月亮的因素。

  Messier天体马拉松观测最初是在二十世纪七十年代由几个北美爱好者和一个西班牙的天文爱好组织各自独立发明的。第一个完成这个马拉松观测的人可能是来自美国亚利桑纳州的Gerry Rattley。要完成整个观测任务必须保证好的观测条件以及好的地理位置。同时,一份观测指导也是必不可少的,它可以让你在最少的时间内观测尽可能多的Messier天体。

  住在南方的爱好者可能会选择其他的深空天体马拉松观测,一些有经验的爱好者可以在一个晚上的时间内观测到500个以上的美丽天体,Don Machholz就曾报告说,他在一个晚上观测到了599个深空天体。

  虽然在一个晚上的时间内观测到所有的Messier天体是一件很值得兴奋的事情,但是也有一部分人不这样认为。正如 Don Machholz 所说“必须迅速的扫过每个Messier天体,时间不允许你去详细的研究每一个天体”。这是Messier天体马拉松观测的一个非常大的遗憾,然而没有任何人阻止你在其它的夜晚,回过头来花更多的时间详细的观测你感兴趣的Messier天体。由于Messier天体马拉松观测不是适合于每一个观测者,所以,存在如此这般的反对意见是很正常的现象。反对者可以挑选出他们感兴趣的天体,然后花费一个晚上来好好的欣赏。然而一个Messier天体马拉松观测者,却可以在这个晚上看到所有的Messier天体,你应当知道,很多天文爱好者花费一生的时间也没观测到所有这些天体。一个人的寻找、定位天体的技巧可以在类似这样的活动中得到充分的锻炼,与此同时你还可以领略到所有Messier天体的美丽容颜。


  下面的表格给出的是从1998念到2019年的适合进项马拉松观测的时间,在观测Messier天体的同时,你还可以看到其它太阳系的行星,在观测时间的后面D=Difficult表示观测起来比较困难,I=Impossible表示可能会观测到,水星的值为1,冥王星的值为9,以此类推。

2000 Mar 06.2, Apr 04.8 Apr 1 Mar 11
2001 Mar 25.0 Mar 24 (D: 2)
2002 Mar 14.1 Mar 16 (D: 7,2)
2003 Mar 03.1, Apr 01.8 Mar 29 (D: 7,1) Mar 08 (I: 7)
2004 Mar 21.0 Mar 20 (D: 7)
2005 Mar 10.4 Mar 12 (I: 7,2)
2006 Mar 29.4 Mar 25 (D: 7) Apr 01 (D: 7)
2007 Mar 19.1 Mar 17 (I: 7,8)
2008 Mar 07.7, Apr 06.2 Mar 08 (I: 7) Mar 29 (I: 7)
2009 Mar 26.7 Mar 28 (I: 7,1,2)
2010 Mar 15.9 Mar 13 (I: 7,5,1,8) Mar 20 (I: 7,1,5)
2011 Mar 04.9, Apr 03.6 Mar 05 (I: 7,8,1,5) Apr 02 (I: 7,5,4)
2012 Mar 22.6 Mar 24 (I: 7,8,1)
2013 Mar 11.8 Mar 09 (I: 7,8,4,2) Mar 16 (I: 7,4,2)
2015 Mar 20.4 Mar 21 (I: 7,8,4)
2016 Mar 09.1 Mar 12 (I: 7,8) Apr 05 (I: 7,1)
2017 Mar 28.1 Mar 25 (I: 7,8,2) Apr 01 (I: 7,8,1)
2018 Mar 17.5 Mar 17 (I: 8,7)
2019 Mar 06.7, Apr 05.4 Mar 30 (I: 8) Mar 09 (I: 8,7)

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By JasonHang