奥秘星空的灯塔深空星表的诞生

作者丨宋媛媛

原载于《百科探秘·航空航天》2019年第五期

乌黑的夜晚，当咱们仰视星空时，映入眼帘的星星一般便是一颗颗、一片片泛黄或泛白的光点。但是假如你有一架地理望远镜，透过它你就会发现星空远比咱们肉眼所见的要美丽得多，由于在世界更远处的一些深空天体只要凭借地理望远镜才干在世人眼中“开放”。假如再将它们拍照下来，复原其自身的颜色，你更会为星空的绚烂而惊叹！目击过星空盛景的人们为这些美丽的天体冠以各式各样形象生动的美名，如“三叶星云”“礁湖星云”“纸风车星系”等。

三叶星云（M20）

这些艳丽的天体除了各种美丽的别号外，它们还有自己的“官方姓名”。例如三叶星云的官方姓名便是M20，礁湖星云又叫M8或NGC6523。这些命名看上去有些杂乱，不过简略来说，咱们可以将这些姓名中的英文字母当作天体的“姓”，把后边的数字当作天体的“名”。而不同的姓氏就代表了天体来自的不同“家庭”——星云星团表。常见的、也是最早的三个星云星团表分别是M、NGC和IC星表。这些星表是谁拟定的？它们的姓名又是怎样来的呢？下面咱们就来讲一讲。

梅西耶星表——无心插柳的意外收成

梅西耶星表简称M星表，其间的天体被称为梅西耶天体或M天体。即便你没有真实观测过，想必在许多地理拍照美图中也欣赏过闻名的梅西耶天体。值得一提的是，咱们熟知的日本动漫奥特曼系列中，主角奥特曼的故土便是梅西耶星表中的M78，它是坐落猎户座的反射星云。

M78

梅西耶天体是法国地理学家梅西耶（Charles Messier）编制的《星云星团表》中列出的110个天体，包括较为亮堂的星云、星团、星系等。星表中，天体的编号以梅西耶的英文首字母M最初，从M1摆放到M110。

梅西耶的画像

1730年，梅西耶出世在法国的一个小镇上。由于家境贫寒，他11岁就辍学了，并没有什么时机触摸地理常识。1744年，14岁的梅西耶见到了一颗亮堂的六尾彗星，这使他对地理产生了极大的爱好。后来，他在家园观看了绚丽的日环食，这绚丽的现象使他对地理学愈加猎奇。所以21岁时，梅西耶来到巴黎，凭着对地理学的爱好和一手好字，他被水兵地理学家约瑟夫·尼古拉斯·德里希尔看中。德里希尔亲身教授他地理常识，并教会他地理观测的办法，这为他日后取得的成果打下了坚实的根底。

1744年的六尾彗星示意图

在那个时代，地理学研讨的干流是彗星，梅西耶的首要作业便是查找彗星。1757年，27岁的梅西耶开端寻觅闻名的哈雷彗星，根据已故地理学家哈雷的预言，这颗彗星将在1758年回归，这在其时还仅仅个科学假说，不过却激发了许多地理学家的爱好，他们纷繁开端寻觅彗星。

德里希尔核算出一条哈雷彗星的运转轨迹，梅西耶根据轨迹制作了星图。不过惋惜的是，由于其间的数学核算非常杂乱，包括德里希尔在内的许多地理学家都算错了，所以导致梅西耶制作的星图也呈现了过错。不过，他持之以恒、日复一日地查找，总算在1759年1月21日发现了哈雷彗星，但令人懊丧的是，他发现德国一位地理爱好者早在1758年12月24日就现已找到了哈雷彗星。不过，在查找哈雷彗星的过程中，梅西耶也有一些新的发现。

哈雷彗星

1758年8月28日，他在金牛座发现了一个长得像彗星的光斑，在之后几天的观测中，他发现这个光斑并没有移动，明显它并不是彗星，而是“星云”（由于其时的望远镜无法看得更清楚，所以云雾状的天体都被称为星云，包括许多河外星系。直到1924年埃德温·哈勃才承认星系是银河系之外的恒星体系）。梅西耶将它记载了下来，并为它编号M1。随后，梅西耶在持续查找彗星的时分，又发现、记载了第二个“星云”——M2，并将其画在那张显现哈雷彗星轨迹的星表中。不久之后，他又发现了第三个“星云”——M3，M3其实是球状星团，也是第一个由梅西耶首要发现的天体。

蟹状星云（M1）

M3（NGC5272球状星团）

1760年，德里希尔退休，30岁的梅西耶接任了地理官的职务，持续做着“彗星猎手”的作业，一起跟着他发现的“星云”（云雾状天体）越来越多。由于云雾状天体和彗星非常相像，为了防止浪费时刻区别二者，梅西耶决议和他的帮手皮埃尔·梅襄协作把这些天体制成星表。

1764年，梅西耶整理出一张包括了40个天体的列表。1765年，他发现大犬座的M41后，又在列表中追加了M41~M45五个天体。1769年，梅西耶在白羊座邻近发现了大彗星C/1769P1，并以此成为柏林科学院的外籍院士。次年，他又发现了一颗彗星，并且成为巴黎学士院的正式成员。梅西耶在他的一生中一共观测到46颗彗星，其间包括他自己发现的21颗。

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彗星的命名

彗星的命名有世界一致的规矩，了解了这个规矩就能经过彗星的姓名读出许多信息！比方梅西耶发现的大彗星 C/1769P1。其间“1769”表明的是发现这颗彗星的年份。“P”代表发现的月份，以半个月为单位，26个字母去掉I和Z不必，剩余24个字母按月份摆放：A表明1月上半月，B表明1月下半月，依此类推。咱们可以算一算，排到P便是8月的上半月。而“P1”表明的是八月上半月内发现的第1颗彗星。那么“C/”又表明什么呢？由于彗星有不同的特色，有的像哈雷彗星相同是会定时回归的周期彗星，也有不回归的、或许还没算出它的轨迹的。为了把它们分类，又加上了以下符号：“A/”即或许为小行星，“P/”即承认回归1次以上的短周期彗星，“C/”为长周期彗星（200年以上），“X/”即为没有算出轨迹根数的彗星，“D/”为不再回归或或许现已消失的彗星。所以，咱们知道了梅西耶发现的这颗彗星 C/1769P1是他在1769年8月上半月发现的一颗长周期彗星。

1784年，法国地理年历上刊登了梅西耶制作的由103个天体组成的星表，其间57个是星团，46个是各种星云和星系。在地理学上，星表一般是按天体的赤经次序来排序的，但是梅西耶星表却不同，他既没有依照星云、星团的类型，也没有依照方位次序排序，而是根据他观测到的时刻先后进行排序编号，所以两个编号相邻的梅西耶天体之间，实践方位或许相距很远。后世的地理学家经过考证，确认其时还有7个天表现已被梅西耶和梅襄归入星表，所以，梅西耶星表扩展到了咱们今日了解的110个。

梅西耶星表是地理史上第一个体系的深空星表，在它之前的星表都以恒星为方针，尽管梅西耶星表是他“无心插柳”的意外收成，但是这个星表的制成却改变了人们对世界的知道，扩展了地理学家研讨世界的新领域，从此以后各类深空天体的星表纷繁呈现。

梅西耶星表中的许多深空天体都比较亮堂，很简单找到，有些乃至肉眼就能看见。在拍照师的镜头下，梅西耶天体美丽而诱人，直到今日它们依然深受地理爱好者喜爱，成为他们观测和拍照的首选方针。

每年3月中旬至4月初，北半球的地理爱好者会进行梅西耶天体观测马拉松赛，便是竞赛谁能整晚接连观测记载到更多的梅西耶天体，这但是对观测技能的一次检测。

GC星表——持之以恒的丰硕成果

假如说梅西耶星表被广阔地理爱好者所重视，那么NGC星表和IC星表则是地理学研讨人员的重要参阅了。NGC星表的全称是 New General Catalogue of Nebulae and Clustersof Stars，即《星云星团新总表》。它其实是《星云星团总表》GC星表的扩展。GC星表是由赫歇尔宗族的威廉·赫歇尔、卡罗琳·赫歇尔和约翰·赫歇尔一起编制完结的。

赫歇尔宗族的三位地理学家对地理学的奉献非常大，其间威廉·赫歇尔和卡罗琳·赫歇尔是兄妹，约翰·赫歇尔是威廉·赫歇尔的儿子。威廉·赫歇尔1738年出世于德国，和梅西耶归于同一时代。他从小喜爱仰视星空，对天上的许多星座一目了然。但对音乐相同感爱好的威廉·赫歇尔，自小跟从父亲学习小提琴，16岁时便加入了禁卫军乐团担任小提琴和双簧管演奏员。1756年，英法之间爆发了“七年战役”，德国也卷进其间，赫歇尔地点的汉诺威被法军占据。不胜忍耐战役之苦的赫歇尔，在父亲的帮忙下，逃到了英国流亡。后来在英国他一边以演奏为生，一边研讨地理学。不仅如此，为了观测天体，他还自学光学常识，并到当地的制镜商那里学习磨镜技能，想要克己一架望远镜。

1774年，经过不断完善，赫歇尔总算制作出一架口径为15厘米、焦距为2.1米的牛顿式反射望远镜。经过这架望远镜，他成功看到了猎户座大星云和明晰的土星环。从此，他白日磨制镜片，夜晚观测天体并细心记载。正是用这架望远镜，赫歇尔在1781年发现了天王星！这一发现完全改写了地理学的前史，太阳系的边境在人类的认知中扩展了一倍，这也使43岁的赫歇尔成为世界闻名的地理学家。

赫歇尔发现天王星所用的望远镜

天王星

当然，赫歇尔的成果远不止这些，他还发现了土星的两颗卫星和天王星的两颗卫星，编制了第一个双星表，并发现了太阳的运动，描画出了银河系的形状……威廉·赫歇尔可以取得引人注目的成果，离不开他的妹妹卡罗琳·赫歇尔的帮忙。卡罗琳·赫歇尔一向陪伴在威廉·赫歇尔左右，常年帮忙他进行艰苦的观测和地理研讨，她发现了8颗彗星和14个星云，仍是取得皇家地理学会金质奖章的第一位女人。

威廉·赫歇尔看到梅西耶宣布了《星云星团表》后，产生了探究深空天体的爱好。从1782年开端，他用自己做的两个焦距为610厘米，口径分别为30厘米和47厘米的望远镜，进行了深空天体的观测。1789年，他制作出其时世界上最大的反射望远镜，口径为1.2米，焦距为12米。用这个其时功能最好的望远镜，他看到了许多前人从未得见的“星云”，他发现有的星云在望远镜中呈现出与行星相似的视圆面，即看上去像太阳和月亮那样呈圆形，而非点状，所以为这样的星云取名为“行星状星云”，这个称号一向沿用至今。

威廉·赫歇尔制作的其时世界上最大的望远镜

从1782年到1802年，赫歇尔在妹妹的帮忙下，发现了2 500多个星云、星团，并连续宣布。在此之前，人们所知的深空天体不超越150个。威廉·赫歇尔的发现直接把深空天体带上了一个新的量级，再一次改写了人们对世界的认知！

威廉·赫歇尔简直将悉数精力都投入地理研讨，直到50岁才成婚，54岁时他的独生子约翰·赫歇尔出世。在父亲的影响下，小赫歇尔也成了地理学家。1825年，小赫歇尔对父亲和姑姑所发现的星云进行了完全的核对。他还前往南非的好望角进行了南天星空的观测。在好望角，小赫歇尔特别细心地观测了大、小麦哲伦星云。对这两个“星云”的观测，创始了河外星系研讨的先河。1864年，他宣布了《星云星团总表》（GeneralCatalogue of Nebulae and Clusters of Stars），简称GC星表。

大、小麦哲伦星云（实践上它们是银河系的两个伴星系）

NGC星表和IC星表

在赫歇尔宗族之后，爱尔兰的地理爱好者罗斯伯爵制作出了更大的望远镜，口径到达1.8米，镜筒长16米。罗斯伯爵招募了几个帮手，德雷耶是其间之一。德雷耶用这个口径更大的望远镜发现了更多的星云，一起发现GC星表与自己的丈量成果存在不少误差。他决议对GC星表进行修正和弥补。1888年，他编制完结《星云星团新总表》，即NGC星表，其间的天体数量到达了7 840个。

跟着不断观测，德雷耶又在1895年和1908年两次宣布了NGC星表的弥补表——《星云星团新总表续篇》（Index Catalogues），简称IC星表，共包括了5 386个天体。跟着地理拍照的呈现和开展，IC星表中的许多天体是经过照相发现的。NGC星表是较为全面的天体星表，包括了简直一切梅西耶天体。所以，咱们常常看到一个天体既有M编号，又有NGC编号。

M51 也是NGC5194

跟着观测技能的不断完善，NGC星表还在不断修订。1973年，两位地理学家苏林提科和蒂夫特宣布了RNGC星表（The Revised New Catalogue of Nonstellar AstronomicalObjects），对NGC星表的数据进行了修订。1988年，地理学家辛诺特又编著出书了NGC2000.0。

其他风趣的深空星表

当年，梅西耶观测时用的望远镜口径只要10厘米；威廉·赫歇尔改善了望远镜后，望远镜口径从30厘米不断扩展至47厘米、1.2米；罗斯伯爵将望远镜口径再一次扩展至1.8米。跟着望远镜观测技能的开展，人类观测到的深空天体数量也从110个飞速增加到1万多个……

曩昔，地理学家还未知道河外星系，所以这三个星表是星团、星云和河外星系的混编。现在，望远镜技能阅历了腾跃式的开展，更多的深空天体被发现。地理学家们把这些深空天体区别出来，呈现了更多细分的深空星表，并且这些星表的容量再三增加，如亮星系星表RC3包括了2万多个亮星系，星系表MCG包括了3万多个星系，星系表PGC包括着90多万个星系。除此之外，还有暗星云表Barnard、球状星团星表Arp、星系团表Abell，等等。

Barnard33是闻名的猎户座马头星云，它的背面是亮堂的发射星云IC434

在没有大型巡天望远镜的时代，一部星表的编制需求地理学家消耗很多的时刻和精力。这些星表中不计其数个编号正是地理学家们坚毅、谨慎的科学精力的重要表现。400多年前，当伽利略第一次把望远镜指向夜空时，他大约也没想到夜空竟如此艳丽多彩。正是一代代地理学家的不懈努力，咱们今日才有幸窥见众多世界那无与伦比的美丽！

-完-