暮春的球状星团

这些比你想象得更加变幻多彩的星团，现在正不断映入我们的视野。

春夏之交，我们的夜空开始转向银河的中心，于是我们发现，越来越多的球状星团在映入视野。

球状星团遍布在以人马座方向的银核为中心的呈球状的、巨大的银晕里。由于我们自己偏离银核的一侧27000光年处，这使球状星团看上去似乎在夏日天空的南方更为密集。威廉·赫歇尔爵士将这些球状星团描述为“无疑是天空中最有趣的天体”，在暮春之夜，我们首先可以观测其中一些“华丽的宝石”。

的确十分有趣。球状星团大多是非常古老的，它们诞生于宇宙的青年时代，那时恒星如狂风暴雨般地形成。球状星团的直径通常小于100光年，却包含数十万颗恒星，而且几乎不含气体。通过过去一个世纪对球状星团的研究，天文学家对恒星演化、宇宙的年龄以及星系的形成有了更深入的理解。球状星团内恒星稠密，比我们所处的银河系区域稠密数千倍——这使它们成为天体力学家的梦幻之地，也产生了大量诸如蓝离散星和毫秒脉冲星等形成于近距离恒星之间的奇特天体。球状星团的形成可能早于银河系本身，至少也是在同一时期形成的。

顾名思义，球状星团呈球状或近似球状。它们受引力的强烈束缚，它们是如此之苍老，凡是能从星团中逃逸的恒星，早在很久以前大部分就已销声匿迹，我们看到的只是剩余的部分。球状星团的恒星密度通常向中心方向大大增加，但不同星团的中心密集程度差别很大。自20世纪20年代起，天文学家根据球状星团的中心密集程度将其分为12类，从中心密集程度非常高的Ⅰ类到中央密集程度几乎不增加的XⅡ类。

中心密集程度也许是用望远镜来比较和描述球状星团时最显著的指标。此外，观测者说一个球状星团“很好分辨”，就是说星团核心部分可以看到单颗的恒星，当他们说“不可分辨”时，是说星团核心部分呈模糊光晕，几乎看不到单颗的恒星。对望远镜观测而言，这一判断随着望远镜孔径、放大倍率和天空状况会各有不同。

已知的银河系球状星团有158个，大多数都明亮而清晰可见，所以有NGC（即“新总表”）编号。事实上，约有一半发现于公元1800年以前。梅西叶星表包含有29个球状星团。最亮的几个可用双目镜清晰看到，有几个在黑夜条件下肉眼可见。望远镜里的球状星团形态不一，有些勉强可辨，有些则异常壮观。

这里描述的11个球状星团在《袖珍星图集》（Pocket Sky Atlas，暗至7.6等星）和《2000.0星图》（sky Atlas 2000.0，暗至8.5等星）中都有，您可以在您的星图中根据后页星表中的星团坐标找到它们。

让我们从暮春最美的星团开始吧。

M3（NGC 5272）位于猎犬座，几乎处于大角星（牧夫座α）和常陈一（猎犬座α）的正中间。在较正规的寻星镜里，它明显比点状的恒星模糊，呈绒状，特别是与其西南方向1/2。处的一颗橙色6.2等星相比。在双目镜里M3很美，不少人用肉眼也看到过这个明亮的星团（总星等6.2等）。望远镜里的M3始终能引起追星族们的惊叹。这是个亮到即使观测地有严重的灯光污染，也可以观赏的星团。M3是由查尔斯·梅西叶首先发现的第一个星团，根据一些记载，正是这个天体促使他开始系统搜索云雾状的易与彗星混淆的天体，这才有了令他扬名于今日的那个星表。

M5（NGC 5904）位于巨蛇座，比M3只稍大稍亮一点儿（可比较前文中它们的照片），但在每年的这个时候我很难说我更喜欢它们哪一个。用肉眼和双目镜，M5较容易看到，而望远镜肯定会令你印象更为深刻。值得注意的是，M5是在M3之前60多年就已发现，而JiM5在天空中的位置更偏僻。它位于巨蛇座的“蛇头”，从大角到心宿二（天蝎座α）连线的2/5、巨蛇座α东南8°处。该星团东南偏南1/3。有颗白色的5.1等星巨蛇座5，在低倍率望远镜视场别显眼。

M3和M5的聚集程度类似，人们很容易沉醉于观赏这些明亮的球状星团的壮美景象，忽略它们之间的区别。所以要提醒你在相同的放大倍数上对它们做一比较，尽量寻找它们之间的差别而不是相似处。你的努力会得到回报的。

就我个人而言，很难看出这两个球状星团的任何颜色，但许多观测者声称M5看上去稍呈蓝色调，M3呈粉红色调。你看到的是什么颜色呢？

容易比较、差异更为明显的例子是M53（NGC5024）与其邻居NGC 5053，这是两个相距不到1。又截然不同的球状星团。M53更亮些。它位于4等星后发座α东北1°的地方（这是一个子星质量基本相当的密近双星，轨道周期为26年，今年双星相距0.5角秒，而且正在进一步靠近）。威廉·赫歇尔称M53为“我记得在天上看到的最美景色之一”。它几乎呈圆形，有类似M3的中等的中心聚集程度。

它的邻居NGC 5053位于其西南1°。这两个星团离我们的距离大致相同，这就能确切比较它们很不同的物理性质。NGC 5053的亮度仅有M53的六分之一，就像是后者的影子。直观上，会以为NGC5053是个恒星富集的疏散星团，但它属于球状星团，这一点，得到了它的颜色星等关系和拥有天琴座RR型变星的支持，这两者都显示，其年龄很老。对小型望远镜来说，它通常是个困难的观测目标，尤其在有光污染的情形下。但在孔径较大的望远镜里，按《天空与望远镜》专栏作家walter ScoRHouston的说法，你可以发现它像颗“编织出精灵火焰的小宝石”。

虽然球状星团将其恒星紧紧地束缚在一起，但是受其它大质量天体尤其是银心的潮汐相互作用影响，有些星团会被扭曲，略微偏离圆形。过于接近银心可能会将恒星剥离出球状星团。M3以东仅5°，牧夫座中暗淡的NGC 5466就显示出曾受到这种相互作用的有力证据。2007年，天文学家在分析斯隆数字化巡天的数据时发现，该星团被剥离出一条狭长而极其稀疏的恒星“潮汐尾”。潮汐尾一直向大熊座伸展出45°，它是如此之长，以致研究者怀疑NGC 5466不是一个真正的球状星团，而是落入银河系的一个球状矮星系的残余核心。远在南方的巨大的半人马座ω球状星团可能就是这类非球状星团起源的一个更著名的例子。

NGC 5466很暗淡，它是一个没有中心聚集且低表面亮度的大而松散的星团，能很好地分解。我不止一次地指出，它看起来更像一个富星的疏散星团而不是一个典型的球状星团，位于一颗7等亮星的西北偏西1/3°处。

NGC 4147是后发座的一个小球状星团，位于室女后发星系团的北部边缘。所以一开始你可能会将其误认为星系。在10厘米～20厘米的望远镜里，只能勉强分解出它的几颗恒星。

更往东南方一点，NGC 5634偎依在室女座的脚附近，一个边长5角分的恒星小三角形正好将其框入在内，给这个毫不起眼的天体增加了趣味。这三颗星中最亮的是8.0等，这可有助于在室女座和室女座“的正中间（室女轮廓南面的腿处）找到这个星团。这个星团不可分解，在20厘米的望远镜里它呈现为一个圆形的彗状光团。然而，它之所以引人注目，正是因为在拥有无数深空天体的室女座里，它是唯一的球状星团。

再往东的天秤座就是NGC 5897的所在。这个相当大而稀疏的星团，在我看来似乎有点不对称，它的东侧要更亮一点。这是个很松散且中等分解的星团。其低表面亮度使它看起来比其表列值8.5星等要更暗些。NGC 5897中的恒星金属丰度很低，即使对球状星团而言也是很低的（天文学家把比氦更重的所有元素都称为“金属”），表明它有极大的年龄。NGC 5897位于天秤座σ到天秤座γ之间的2/5处。

NGC 5694是银河系另一个最古老的球状星团，位于同一大天区的长蛇座的最东端。正如下面的图片所示，它位于一个由几颗11和12等星组成的微小三角形的正北部。它的纬度较低，外观也很不起眼。要不是有两个大众观测星表——《赫歇尔400星表》和《Caldwell星表》，以及WalterScott Houston写的《九头怪兽之旅》（《天空与望远镜》，1991年6月和7月）提到过，北半球的观测者几乎没有人知道它。《赫歇尔400星表》是佛罗里达州圣奥古斯丁地区的古城天文俱乐部成员从威廉·赫歇尔爵士的深空星表（NGC的前身星表）的2500个天体中，遴选出来的“最好”的天体。那个星表的灵感来自James Mullaney给《天空与望远镜》的信（1976年4月，第235页），信里指出，观察赫歇尔星表中的天体可能是件值得一做的事情。

《Caldwell星表》是由Caldwell爵士编制的，随1995年12月《天空与望远镜》的一篇文章刊登，列出了编制者所喜爱的109个非梅西叶天体，虽然其中一些天体是他从天体物理角度而不是从观测角度遴选的。对这两个星表所选天体的观测已成为许多业余天好者继110个梅西耶天体后继续观测的目标。毫无疑问，这两个星表使许多深空观测者关注这个小球状星团。这个球状星团大部分没有分解，它向中心高度聚集，周围则有一个粒状的晕。

长蛇座里较著名的球状星团是M68（NGC4590）。M68位于乌鸦座δ到乌鸦座β连线（乌鸦座四边形的长边）向南延伸3.4°处。这个球状星团的西南方向0.5°处有颗5等星，也有助于您找到它。“美极了！”这是John H.Mallas在他的著作《梅西叶相册》（天空出版公司，1978年）中对M68的描述。他说得很对。对业余天好者来说，球状星团受到喜爱正是因为它们的优雅外观，它们就如同衬托在夜空中闪闪发光的珠宝。我不知道谁创造了“黑丝绒上的珍宝”和“月光下的砂糖堆”这样的雅句，但在观测活动中，人们描述诸如M68这类大而明亮的球状星团时，这些话常可以听到。M68并不向中心高度聚集，其有很多星。

然而，对位于北半球中纬地区的观测者而言，我们只能看到较少的球状星团。最好和最亮的球状星团大部分都在南天。但在暮春季节，我们有些人能有幸一睹这些远在南天的明珠。从弗吉尼亚州东南部的位置，我可以短暂地看到南天最华丽的球状星团。每年5月，半人马座ω（NGC 5139）出现在我们的地平线上，可以看到一团大而苍白并未分解的圆形辉光。如果你住在半人马座升到地平线之上的地方——以学术语言来说，就是北纬42°以南的地方——你应该给自己一次观测的机会。从角宿一（室女座α）向下延伸到2.8等的半人马座1，并再往南11°，半人马座ω星团就在这条线的东侧。即使因厚厚的地球大气使之暗淡成一个微弱的幻像，它依然令人难忘。

——译自《天空与望远镜》（2012年6月号）