银河系漫游指南

中心核球

从人马座和天蝎座的方向看,虽然银河系的中心被厚厚的尘埃云覆盖,但您仍然可以看到银河系的4层结构。 半人马座大星云是可见带中可见的银河系最深结构,也是肉眼可见的最远银河系结构。它从人马座gamma和delta向北延伸了几度,并且在小型双筒望远镜中看起来非常漂亮:它就像明亮的火焰,在其中可以辨别出许多闪亮的恒星。实际上,它是银河核球的一部分。

要注意区分人马座大恒星云和人马座小恒星云,后者才是M24,而前者十分巨大以及明亮,网络流传的大多只有后者没有前者。

银河系中央气体和尘埃稀少,但是形成新恒星需要这些物质,因此核球不同于旋臂。没有明亮的年轻蓝色恒星,相反,核球中最明亮的恒星是K橙色巨星,因此在彩色照片中,大 人马恒星云呈显示为淡黄色斑点。

由于内旋臂上的灰尘,无法看到核球的大多数。如果可以看到整个核球,则应从天蝎的尾钩开始,延伸到小人马星云(M24),并向心延伸超过整个距离的一半。我们可以看到大人马恒星云,完全是因为银河系内部的尘埃中出现了一个很大的窗口。

其他类似的窗口使我们可以通过银河系的螺旋盘看到非常深的空间。我们可以通过另一个窗口窥视银河系中心区域的一部分。该窗口是天蝎座的尾巴,位于疏散星团M7的后面。在彩色图像中,M7周围的小恒星状星云略带黄色。它与北部的人马大恒星云相同。实际上,当我们观察到M7时,这个超过1000光年的天体被叠加在遥远的银河系核心上。

(下图还可见斑驳无名云、银河之爪)

在进行下一篇之前,先来复习一下旋臂。尽管各个版本有些出入,不过下面这个是最全的了。另一种版本的差别是南十字-盾牌旋臂被称为了半人马-盾牌旋臂,不过无关紧要。

矩尺臂

通过另一个星际尘埃中的窗户,我们可以看到在人马座方向第二最远的银河系结构:小人马恒星云或M24:它是一个矩形的亮点,从东北向西南延伸区域2X0.75。距人马座东北约2度。在双筒望远镜中,它不如人马大恒星云明亮,但7至10级的明亮恒星更丰富。 M24的距离估计为10,000光年-16000光年。这意味着它是银河系深部内部旋臂的突出部分:它在双筒望远镜中的出现证实了这一点,因为即使在距M24较远的地方,也有许多高光度超巨星能够用小型望远镜很容易分解:

M24可能是矩形臂的一部分,它是猎户-天鹅臂内部的第二个螺旋臂。一些研究人员将其称为盾牌-半人马旋臂,并使用“矩尺臂”来描述另一个更靠近银中心的小螺旋臂。 银河南端的明亮的矩尺恒星云(Norma Star Cloud - NGC 6067 and NGC 6188 (Rim Nebula))和人马座以北的盾牌恒星云也可能位于矩尺臂中。

由于太南,矩尺恒星云不经常出现在视野中,但是本身是非常值得观测的。

矩尺恒星云

盾牌恒星云

人马-船底臂

从矩尺臂向外到太阳方向,下一条旋臂是人 马-船底臂,之所以取这个名字,是因为沿人马座 到船底座方向从东北到西南分布着许多大型的明亮发射星云和疏 散星团,包括人马座的M16(皇后星云或鹰状星云),M17(天鹅星云),M20 (三叶星云),人马座的M8(泻湖星云),人马座的M21和天蝎座天宫中的开放星团NGC 6231,开放星团NGC 6193和发射星云NGC 6188,开放星团NGC 4755(宝盒星团)和大型发射星云NGC 3372(又称船底座F)。所有这些发射星云都包含年轻恒星的星团或星协,尽管其中一些恒星被尘埃遮盖了。

尽管天蝎座尾部的NGC 6231距离美国北部和欧洲北部的观察者偏南,但仍然值得用双筒望远镜观察人马-船底的标志性天体。这是一个特殊的星团。它是银河系中O型巨星和超巨型恒星最多的星团之一。它的一个位置偏僻的成员是4.8等的天蝎座ζ1,在星团 南方约0.5度处。天羯座ζ1是一颗B1.5la+型超巨星。绝对星等为负8.8等左右(光度几乎为太阳的30 万倍)。

中心位于NGC 6231东北偏北1度。这是一个丰富的区域,通过双筒望远镜可以看到恒星的富集区,聚集了大量6-9等的恒星。这个开放星团的编号是Cr 316或Trumpler 24,实际上是Scorpio OB1最富集的一个偏远区域。协会的中心是NGC 6231。
人马座、天蝎座中的人马-船底臂的星团、星 云分布在4500光年和7000光年之间,这表明在这个方向上,旋臂的中心距离我们约5500光年。沿着旋臂,在更东北的位置,巨蛇座中的M16距离我们有点远,大约有6,500光年。在这里,人马-船底开始朝银河系内侧弯曲。弯曲旋臂的内边缘是 盾牌恒星云,人马-船底臂和矩尺臂在这里交汇。在它们的反方向,人马-船底臂的西南端上,船底 座F复合体距离我们约8000光年:但是在船底座eta方向的更远处,已经辨认出了其它一些人马-船 底臂的星协,因为在此处旋臂开始向银河系外侧弯曲,而在这个方向上我们可以看得很远。

猎户-天鹅臂内侧

人马座可见的银河系的第四个结构特征当然是我们自己的猎户-天鹅臂。它的内缘是由一系列尘云形成的“大暗隙”(Great Rift )。它从东北的天津四延伸到西南的Alpha Centauri。

(图中还有天鹅座恒星云、北煤袋星云、漏斗星云 )

猎户-天鹅臂的内缘也被标记为天蝎-半人马座星协,它包含大量明亮的恒星,从天蝎座的东北部穿过豺狼座和半人马座,一直延伸到西南部南十字。 这个星协的中心在豺狼座alpha和半人马 座zeta之间,距离我们550光年。它的形状很窄,高达700光年,“高度”(垂直于星系平面)是250光年,沿着我们的视线是400光年深。 虽然天蝎座的头部和心脏处的心宿二和其它几颗恒星属于 “大暗隙”尘埃云带的边缘,离我们很近,但 这个星协比“大暗隙”的尘埃云带更接近一些。除了红超巨星心宿二外,天蝎座半人马座的所有亮星都是B0,B1和B2型蓝星或巨星。 在双筒中,心宿二,以及分别位于其西北偏西和东南的银蓝色的天蝎座sigma、天蝎座τ,形成了强烈的颜色对比,特别令人震惊。 在望远镜的视场中可以同时看到三星。

双筒望远镜还可以看到明亮的球状星团M4,位于心宿二以西1.3度。 在10x50望远镜中,M4看起来像一个模糊的斑点。 它离我们有7200光年的距离,是离我们最近的两三个球状星团之一。 这也是人马-船底臂和我们之间的距离。 但球状星团太老了,不能作为银河臂的标志物。 旋臂变化很快,甚至可以在10亿年的时间尺度上消失和重新出现。 相比之下,河内绝大多数的球状星团和星系本身一样古老。

另外,M4于人马-船底臂中心西北约16度,是观测人马-船底臂的一个好起点。 另外,由于M4明显位于沿着银河系中心分布的尘云之外,因此该星团看起来比银河系的中心核球要明显得多。