冬季星空观摄指南

作者:wei_guo

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随着一股较强冷空气的南下,很多地方开始入冬了。同时,冷空气的频繁南下也给很多地方带来了蓝天白云的晴好天气。随着一年冬季的到来,璀璨的冬季星空也将拉开帷幕。

冬季的夜空虽然没有夏季惊艳的银河中心,但众多的亮星和星座也是分外抢眼。人们熟知的猎户座、双子座、大犬座和著名的亮星天狼星、南极老人星都出现在冬季的星空中。当然还有众多的美丽的深空天体。

冬季星空冬季星空

上图是冬季星空可见的星座。银河从东南方的船尾座向西北方的仙王座方向延伸。由于冬季从地球上看到的银河朝向银河的旋臂一侧,这里的银河,恒星密度远不及银河中心方向。因此,我们在冬季看到的银河也远远不及夏季看到的壮观。即便如此,在这片银河中仍然隐藏这大量壮观的深空天体。

冬季星空中较易观测的深空天体冬季星空中较易观测的深空天体

蟹状星云M1,梅西耶星云星团表第一号。虽然不知道为啥梅西耶会把这个天体编为一号,但是至少这个天体是非常著名的。公元1054年,即北宋致和元年,一位官员向皇帝奏报,在天关星的旁边出现了“ 客星 ”。 这颗突然出现的“客星”“昼见如太白,芒角四出,色赤白”。这样的星象持续了23天,后来它的亮度渐渐降低,将近2年后才逝去。“天关”就是今天我们所说的金牛座ζ星,所谓“客星”即在其近旁出现的一颗亮星。以现代天文学的表述,这是一次银河系内壮观的超新星爆发,这颗超新星于是被编号为SN1054。在600多年后的1731年,英国的外科医生兼天文学家约翰.贝维斯在同一个位置观测到了一片黯淡的星云。它就是1054年那颗爆发的超新星遗留下来的残骸(超新星遗迹)。1758年梅西耶再次观测到了这个星云,于是把它编在了星云星团表的第一号。由于其形态像一只螃蟹壳,便命名为“蟹状星云”。1968年天文学家们确认在蟹状星云的中心有一颗脉冲星,它就是1054年那次超新爆发后坍缩的恒星核。

蟹状星云M1蟹状星云M1

以上图片使用80mm口径480mm焦距小型折射望远镜搭配QHY183C冷冻CMOS深空相机在广州市区拍摄,使用了宇隆Optolong CLS-CCD光害滤镜。M1的视星等约为8.4,视面大小约为6.0X4.0角分。一般来说建议使用大口径长焦望远镜来观测和拍摄。由于其亮度并不算高,在光害较小的环境下比较容易观测到。

再来看看御夫座天区,这里也分布着几个著名的深空天体。首先是疏散星团M36/37/38,以及位于双子座的M35。现代的天文学观测发现,银河系内的疏散星团大多分布在星系的旋臂上。这四个疏散星团既是如此。

御夫座疏散星团M35/36/37/38御夫座疏散星团M35/36/37/38

位于御夫座和双子座的这四个疏散星团亮度都不低,即便是在有月光影响的夜晚也可以通过小型的双筒望远镜轻而易举地观测到。上面四张照片使用80mm口径480mm焦距小型折射望远镜搭配Canon EOS300D相机拍摄于广东从化良口镇

在御夫座天区,还有两个彼此靠近的发射星云。一个是火焰之星星云IC405(下图)。

火焰之星星云IC405火焰之星星云IC405

一个骷髅星云IC410,也有人将其称为蝌蚪星云(下图)。

骷髅星云IC410骷髅星云IC410

这是两个典型的发射星云,由大片的电离氢构成。被电离的氢原子在夺回电子的过程中,电子从较高能态向低能态跃迁会向外释放能量,这些能量以光子的形式向外辐射。波长集中在Ha频段而放射出暗红色的光芒。这两个星云使用改造过滤镜的相机或者专用天文相机拍摄并不算难,不过目视观测就不容易了。毕竟这个频段肉眼已经不敏感了。上面两张影像使用80mm口径480mm焦距小型折射望远镜 搭配QHY8L冷冻CCD深空相机和Optolong CLS-CCD光害滤镜 拍摄。

在双子座,有一个巨大的超新星遗迹,它的编号是IC443,又称“水母星云”。

水母星云IC443水母星云IC443

上面照片拍摄于广东从化,使用80mm口径480mm焦距折射望远镜搭配QHY8L冷冻CCD深空相机和Optolong CLS-CCD光害滤镜。影像下方的亮星就是双子座η星。这片超新星遗迹远比M1蟹状星云看上去要大得多。科学家们认为它的母恒星也许是在数千甚至是数万年前即发生了超新星爆发。水母星云即是那次爆发遗留下来的残骸不断向外扩张形成的。

接下来我们看看麒麟座天区。在麒麟座的头部附近有一大片的电离氢区域。著名的圣诞树星云和玫瑰星云就分布在这片电离氢当中。

圣诞树星云,星云星团总表编号2264(NGC2264)。事实上这是一个非常笼统的编号。NGC2264其实包含的四个部分。

圣诞树星云NGC2264圣诞树星云NGC2264

上图拍摄于江苏盱眙龙泉湖, 使用80mm口径480mm焦距折射望远镜搭配QHY8L冷冻CCD深空相机和Optolong CLS-CCD光害滤镜拍摄。NGC2264这个编号包含了由左至右的锥状星云、圣诞树星团、雪花星团和狐狸皮星云。值得注意的是,在影像的左下位置有一个形状非常奇怪的小型天体。它就是著名的哈勃变光星云NGC2261。 这是一个扇形的星云,星际气体和尘埃被左侧明亮的恒星麒麟座R星所照亮。由于恒星周围浓密尘埃的移动,使得星云的亮度不断变化。

玫瑰星云NGC2237,位于圣诞树星云的南方。在其中心是一个疏散星团NGC2239。

玫瑰星云NGC2246玫瑰星云NGC2246

上图使用80mm口径480mm焦距折射望远镜搭配QHY8L冷冻CCD深空相机和Optolong L-pro光害滤镜拍摄与江苏盱眙龙泉湖 。玫瑰星云相对于发射星云来说,亮度是比较高的了。即便是在市区,我们也可以非常容易地使用光害滤镜来拍摄它。下面的这幅照片便是使用CLS-CCD光害滤镜拍摄于广州市区。而且它还比较好找,因为其中心疏散星团NGC2239的视亮度达到了4.8等。

在广州市区拍摄的玫瑰星云在广州市区拍摄的玫瑰星云

再把目光转向大犬座。这里有全天最亮的恒星——天狼星。在天狼星的南方,有一个明亮的疏散星团M41。视星等大约为4.5,视面比一个满月略大(39角分)。这个星团是非常容易观测到的,一般的小型天文望远镜或者双筒望远镜都可以观测到它。下面的影像使用小型望远镜和单反相机拍摄于广州市区。

大犬座疏散星团M41大犬座疏散星团M41

在大犬座头部的上方有两个著名的深空天体。一个是IC2177海鸥星云,这是一个典型的发射星云。因其形态像一只展翅欲飞的海鸥而得名。下面这幅影像拍摄于广东从化良口镇。使用小型折射望远镜搭配QHY8L冷冻CCD深空相机和UHC滤镜拍摄。

另一个星云有个响亮的名字——雷神的头盔。星云星团总表编号NGC2359。

雷神的头盔NGC2359雷神的头盔NGC2359

这是一个著名的“泡泡”星云。大家对夏季星空中的那个位于天鹅座的NGC6888弯月星云是否还有印象。虽然它同NGC2359的形态差别很大,不过它们有着相近的成因。在它们的中心都有一颗沃尔夫拉叶星,它是极端灼热的 巨星 ,处于恒星 演化的 短暂的 超新星 前期。它发出的强烈的恒星风将被其抛出的气体壳吹出了一个大泡泡。上面的照片使用小型折射望远镜和QHY8L深空相机拍摄于广东从化良口镇。

最后,我们把目光转向冬季星空中最耀眼的星座——猎户座。下面是一幅使用Canon EF18-55is镜头在35mm端拍摄的猎户座广域影像。

猎户座广域影像猎户座广域影像

这幅影像累计曝光大约8小时。在深度曝光的影像中,猎户座与我们日常看到的完全不同了。其中充满了浓密的星际尘埃和大片的电离氢。这一大片气体和尘埃统称为猎户座分子云团。

位于猎户座头部的那一片发射着暗红色光芒的电离氢区域是发射星云SH2-264。又被称作“神仙鱼星云”。它实际上非常暗淡,需要有足够长的曝光时间才能拍摄到。然后,在猎户座中部可以看到一个环状结构的电离氢区域,这就是著名的巴纳德环。

位于猎户腰部佩剑位置就是著名的猎户座大星云。实际上它由三个部分构成,左侧“奔跑的小人”是混合星云NGC1977,右侧的大鸟头部是M43,巨大的身体和翅膀是M42。这里是银河系中的一个巨大的恒星孕育场。其中包含了大量的年轻恒星和正在形成中的恒星。其中大质量恒星向外吹出的强烈的恒星风塑造出了猎户座大星云大鸟的形状。

猎户座大星云猎户座大星云

上图拍摄于江苏盱眙龙泉湖,使用80mm小型折射望远镜配合QHY8L冷冻CCD深空相机拍摄。在影像的右下角有一个小的不起眼但又十分怪异的天体NGC1999。右上是它的放大影像。那里有一个近似三角形的“黑洞”。当然它并非天文学上所说的“黑洞”,只不过是被年轻恒星发出的强烈恒星风吹出来的一个洞。

猎户座大星云是个非常明亮的弥散星云,其中即包含反射星光连续光谱的分子云,也包含被O、B型大质量恒星发射出的强烈辐射电离的大片的电离氢。它的视星等达到了4.0。几乎肉眼就可以直接观测到。即便在城市中,一支小小的双筒望远镜就可以观测到星云核心部分淡淡的云雾。只要是晴朗通透的冬季夜晚,在市区也很容易拍摄到它。下面的照片便拍摄于广州市区。

在广州市区拍摄的猎户座大星云在广州市区拍摄的猎户座大星云

猎户座大星云的北侧,参宿一附近有一个著名的暗星云——马头星云。编号为B33。在背景发射星云IC434的印衬下,B33的剪影酷似一个马头,因而得名。下图拍摄于广东从化良口镇,使用小型折射望远镜搭配QHY8L冷冻CCD深空相机拍摄,累计曝光4小时。其中两小时的曝光使用了UHC滤镜。

马头星云马头星云

影像中明亮的恒星就是参宿一,紧靠着参宿一的是NGC2024火焰星云。

马头星云再向北,可以看到一个小小的反射星云M78。当然,这里没有奥特曼。只是一大片被恒星照亮的星际尘埃。M78的亮度并不算很低,视星等达到了大约8.0,至少是比M1蟹状星云要亮一些。

猎户座反射星云M78猎户座反射星云M78

M78附近的弥散星云结构比较复杂,除了大片的反射星云外,还有大片浓密的暗星云向四周延伸。其中也包含着炽热的发出明亮光芒的区域。上面影像拍摄于江苏盱眙龙泉湖,80mm口径480mm焦距折射望远镜配合QHY8L制冷CCD深空相机拍摄。右上角那一抹红色是巴纳德环的一部分。实际上,只要在良好的环境下,使用小型天文望远镜还是比较容易观测到M78的。

与M78隔着巴纳德环的还有一个有趣的天体LDN1622布吉人星云。同样它是一个暗星云,由于背景发射星云的衬托才被我们观测到。

LDN1622布吉人星云LDN1622布吉人星云

LDN1622是个非常暗淡的天体,观测难度比较大。一般是需要长时间曝光才能够拍摄到它。上面的影像累计曝光6小时。

在猎户高高举起的右手臂上还有两个有趣的天体。位于右手上端的是发射星云NGC2174,因其形态酷似侧面看去的猴子脸,因而得名“猴头星云”。

NGC2174猴头星云NGC2174猴头星云

上面影像在猴头星云的下方,还有一小片电离氢区域,它是发射星云SH2-274。这幅影像的曝光时间并不长,大约2小时。

在猎户胳膊肘的位置,有一个发射星云SH2-261。  它还有一个英文名字“Lower’s”。但却没有查到中文名称。下面这幅影像拍摄于广东从化良口镇。累计曝光约4小时。

发射星云SH2-261发射星云SH2-261

除了以上这些,在参宿七的西面还有一个诡异的天体:女巫头星云IC2118。这是一个反射星云,它被参宿七所照亮,不过它所在的位置属于波江座。下面的影像拍摄于广东从化良口镇。使用小型折射天文望远镜配合Canon EOS300D相机拍摄,累计曝光约10小时。

女巫头星云IC2118女巫头星云IC2118

这里特意把影像颠倒过来,看看像不像女巫的侧脸。这个天体的亮度非常低,需要较长的曝光时间才能拍摄到。即使借助天文望远镜,肉眼也很难观测到。

好了。以上给大家介绍了冬季星空中一些比较著名的深空天体。当然这只是其中很小一部分观测难度不算太大的天体。还有很多更加暗淡的天体,对观测环境、器材和观测者经验有着比较高的要求。有几会也可以尝试去观测。希望大家都能够把握住冬季良好的观测时机。

二维码

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