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梅西耶星表、天空中模糊的光斑是啥?

牛顿在建立了经典物理学体系以后,人们终于是知道了行星为什么要绕着太阳转,但是在很长一段时间内,人们对宇宙的大小依旧局限在太阳系以内,比如说土星之外的区域都是人类未曾开拓的边疆。

原因是,人类的观测能力有限,究其原因还是望远镜口径太小,虽然我们也在天空中也发现了以前没有看到的暗恒星,还有一些卫星之类的,但这些发现总归是不痛不痒的。

不过当时在有钱人的圈子里却兴起了一项新的娱乐活动,寻找彗星,这些人被称为”彗星猎手“。

就像今天的有钱人一样,戴着望远镜去山里拍星空,拍动物之类的,都是非常奢侈的娱乐活动,反正一般人是玩不起。那个时候也一样,拿望远镜看天空是高档次的兴趣爱好,正是这些人推动了天文学的发展。

在寻找彗星的过程中,他们就发现一些奇怪的天体,是这样的。在我们印象里,彗星非常好辨认,因为他拖着两条长长的尾巴,一条是离子尾,总是和太阳的方向相对,一条是尘埃尾,与彗星轨道向外成一定的夹角。这个现象最早是被第谷发现的。

其实真实的情况是,只有彗星接近太阳的时候,至少要比木星离太阳近,我们才能看到他的尾巴。而彗星猎手们找的正是那些离太阳很远的彗星。

所以彗星在他们在望远镜中看起来就是一个模糊、暗淡、弥散的小光斑,但是在天空中还有一种东西看起来也是模糊的小光斑,那么唯一能够将他俩区分开来的是,彗星会相对于恒星背景会发生明显的移动。

说实话,这个区别并不明显,现在你在天空中看到了一个光斑,一时半会你看不出它到底有没有动,所以你必须连续几个晚上去追踪它,如果发现它确实有明显的位移,那恭喜你,你看到的就是一颗彗星,如果没有,那就白下苦了。

当时很多的彗星猎手都遭遇过这样的失败,非常烦人。1758年,这一年是哈雷彗星的回归年,当时的天文学家翘首期盼,都是天空中搜寻这颗彗星。

一位27岁的年轻人也在其中,他叫查尔斯・梅西耶,有一天晚上他在金牛座ζ星附近,也就是天关星附近看到了一个模糊的小光斑,他以为自己找到了哈雷彗星,非常的激动,没想到连续几天的观测就发现这东西一点都没有动,这才意识到这不是哈雷彗星。

现在我们知道这个模糊的光斑是蟹状星云,是一颗超新星遗迹,这颗超新星爆发的时间是1054年,当时中国、印度、日本都有关于这颗超新星的记录,在我国这颗超新星叫天关客星。

那么梅西耶在遭遇失败以后,就想,大家都在找彗星,但总是被不明的天体干扰,要不我就专门找这些天体,并把他们的位置都记录下来,防止后人再把他们误认为彗星。

所以梅西耶就花了几十年的时间编制了一份星表,叫梅西耶星表,里面包含了103个最明亮的深空天体,他们的星等都是10等以下,因为梅西耶当时的望远镜也只能看到这些了。因此梅西耶星表中的天体一直以来都是业余天文爱好者最喜欢拍摄的对象了。

现在我们常听说的M开头的深空天体,都是梅西耶星表里面的天体,比如梅西耶第一个看到的蟹状星云就是M1,我们熟悉的仙女座星系是M31,第一张黑洞照片所在的星系是M87,等等。

不过当时的人们并不知道这些东西是啥,只能看见是一团模糊的光斑,无法看到更多的细节,所以将它们统称为星云。现在我们知道在梅西耶星表里面不仅包含了河外星系、还有星团、恒星遗迹,恒星形成区域。这些基本上已经是我们能够在宇宙中看到的所有的东西了。

好,下面我们说下他们都是些啥。

先说星团,星团按照规模的大小分为疏散星团和球状星团,我们的恒星在银河系中并非是单个存在的,而是大量的恒星会形成一个集合,如果这个集合内恒星的数量很少,一般就几百个或者几千个,它们在引力的作用下会形成一个整体,但它们之间的引力束缚较弱,恒星容易发生逃逸。

疏散星团的直径一般不超过数十光年,多位于星系的盘面内,或者附近。因为恒星形成区域多位于这些地方,其中的恒星也比较年轻,有几百万年的,有数十亿年的,但大部分都比我们的地球年轻。现在我们看到的这个,就是昴宿星团,可以看出恒星密度很低,很容易在其中能够辨认出单颗恒星。所以对于研究恒星进化来说,疏散星团非常重要。

如果一个星团的恒星数量多达几万,几十万颗,那这就是一个球状星团了,因为它们组成的集合看起来像一个球,所以就叫球状星团。我们不仅能够在星系盘面上找到它们,在盘面以外也有它们的身影,在球状星团中有宇宙中最古老的恒星,有些年龄已经130多亿岁了,这说明球状星团是宇宙诞生第一批恒星的时候形成的,当然里面也包含了一些比较年强的恒星。

现在我们看到的就是球状星团M22,可以看出他不管从规模上、还是恒星密度上都比疏散星团大了不是一点半点。

恒星遗迹这个我们就非常熟悉了,包括行星状星云和超新星遗迹。现在我们看到的这个就是行星状星云M27,它是类似于太阳的一颗恒星死亡以后,吹散了自己的外壳形成的,并且在它的中心会留下恒星的核心,称为白矮星。

现在看到的这个就是蟹状星云M1,它是一颗质量大约8倍于太阳的恒星死亡以后留下的遗迹,在其中心一般会残留一颗中子星或者是黑洞。

我们现在看到的就是猎户座大星云M42,恒星形成区域,这才是正儿八经的星云,里面包含了大量的形成恒星的原材料,红色就是被星光电离的氢离子,蓝色是中性气体反射的星光,黑色当然就是不透光的区域了,星云里面正在孕育着新的恒星。

剩下的一个深空天体就是河外星系了,主要分为椭圆星系和螺旋星系。我们的银河系就是一个螺旋星系,最主要的特点就是呈圆盘状,并且带有螺旋状的悬臂。可以从图中看出,在银河系的悬臂上有很多恒星形成区域,这些区域最终都会诞生很多新的恒星,并且组成一个新的疏散星团。

椭圆星系M86,顾名思义这类星系的形状像一个球形或者椭圆,所以叫椭圆星系,它边缘暗中间亮,没有悬臂,恒星运动不规则,里面很少有气体和尘埃,所以恒星形成基本停止,是一类发育非常完全的星系。一般都是两个螺旋星系合并以后形成的,所以它们的体量基本上要比螺旋星系要大,那么40亿年后银河系和仙女座星系合并以后,就会形成一个大型椭圆星系,我们现在给它把名字都起好了叫,银女星系!

以上就是梅西耶星表中的成员,但是当时人们啥也不知道,只知道这些东西看起来云雾缭绕的,所以都统称为星云。

当然他们更不可能知道,这些东西的存在预示着我们处在一个极其庞大的宇宙之内,好了,今天的内容就到这里。