Practice

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2019年4月15日 星期一

M64 與 NGC 4631 的高倍觀察; 獅子座的兩個星系團 HCG 44 與 Abell 1367

翻一下紀錄,目前為止總共 "畫" 過的 482 個目標裏星系就有 181 個,好多。別以為大部分看起來小小的星系沒什麼看頭, 其實仔細觀察也能找到許多有趣的細節,不過這當然就很需要作高倍啦,而倍率要 "有效的" 拉高,鏡子就不能太小支,加上星系季節的春天總是霧濛濛,上山機率也低,因此許多很有特色的星系目標都只是走馬看花,真是可惜!


這次上山上半場看完黃道光、拆完小狼、也畫過兩個 Abell 行星狀星雲後稍作休息,接下來就是春天的正事了 -- 星系;當季的目標才順眼,比如現在春天看到 M31、史蒂芬五重奏... 之類的 PO 文,不知為什麼總會覺得怪怪的,^^"~ 先來找別名 "黑眼星系" 的 M64,到底這個 "黑眼" 看起來是怎麼黑的?


Messier 64 (Teeter 12.5" Journey-Air; 4.7mm Ethos for 304X)

M64 的大小相較於我們也很熟悉獅子座三胞胎中的 M65、M66 大約大個 3~4 倍,而且距離又近了一半左右,因此找起來可以說是毫無困難,高山上連一般手持雙筒都能輕易看到,低倍就能察覺其註冊商標的 “黑眼” -- 事實上是片壯觀的黑暗塵帶。把倍率拉到 300X,雲氣層層疊疊,中心最亮,看起來有點偏左側 (南邊),黑眼緊貼核心;往外再一層,次亮,範圍約佔一半;再繼續往外推另有一層,然後看久一些再往外又還有淡淡一層雲氣延伸,一層一層看不完,高山上的觀星條件真是沒話說!


對照 4 年前畫的,倍率不夠層次感差很多:





天文相片裡的 M64 看起來很活躍,除了許多藍色年輕恆星點綴其中外還有不少紅色的 H II 區,最特別的是它不像其它單純順時針轉的螺旋星系一樣而已,M64 的外緣與內側旋轉方向居然相反?而且外緣部分參參差差一副剛被撞過的樣子,可能因此才這麼活躍、生機蓬勃吧?

本來看過黑眼 M64 後想順便看看向日葵 M63,可惜位置不夠高,效果一定不佳,留下次好了,不用太勉強。


這樣的話轉到同樣也是一再錯過,別名鯨魚星系的 NGC 4631。這個目標以前當然看過,先回憶一下 3 年前畫的:




SQM reading: 18.42 -- 哇 ~ 這樣還能看到?真厲害 ^^"

隔幾天用大隻的再畫一次:




SQM 好一些,鏡子從 14cm 長到 21cm,緊貼星系北側那顆 12.8 等亮的 Wolf 1141 星出現了,這顆快速自行的 Wolf 1141 星正朝著當時這裏還看不到的 NGC 4627 前進 -- 倍率還是太低,看不到 NGC 4627。

倍率、倍率、倍率... 很重要啊!


這次上山鏡子長大到 31cm,倍率拉到 240X 看都快爆框了,看得超級過癮的:


NGC 4631 (Teeter 12.5" Journey-Air; 6mm Ethos for 238X)


山上尋星低倍大視野時,1 度左右外的 NGC 4656 同框清楚現身毫不費力,身形拉長的 NGC 4631 東側有個大頭,說像鯨魚一點也不為過,北側雲氣明顯較亮,而且一塊一塊的不均勻分布,也因此邊緣看起來有些凹凹凸凸,不均勻的亮區以東側那塊最亮;Wolf 1141 星的一旁是矮橢圓星系 NGC 4627,仔細觀察會發現其實這個矮星系的外型並不正圓,南南東 -- 北北西方向微微拉長的橢圓形。

NGC 4631 與附近的 NGC 4656,當然還有身旁的 NGC 4627 都有密切關連;那平地屋頂有機會同框看見這組關係緊密的星系們嗎?


這也是 3 年前天況算還可以時用 Mewlon-210 畫的... 好厲害,真看得到這麼多細節喔?不過回想起來當時的確很拼,常常明明天況條件就不怎麼好,還是會硬看一個星系目標一兩個小時,非得看出什麼細節不可。






下面這張是前幾天天況不佳時拿 TSA-120 畫的:


NGC 4631, NGC 4656 (TSA-120; 20mm XW, 7mm XW for 45X, 130X)

好險,差點槓龜。


NGC 4631 是一個巨大、扭曲變形、而且側向著我們的螺旋星系,它的外觀分類查起來有些混亂,有說是正邁向不規則星系演化中的 SBd 棒旋星系,也有說是 Sc 或 Sd... 都有。對照上面那張特寫可以發現,東南東向鯨魚頭部分有大片的恆星誕生區,很可能就是之前與身旁的矮橢圓星系 NGC 4627 相互影響的結果...... 或者是更遠的 NGC 4656?書上說從 NGC 4631、4627 與 NGC 4656 三者同樣近似的紅移與徑向速度判斷,它們應在同一個紅移空間 (redshift space),而一直被認為是雙生系統的 NGC 4631、NGC 4656 在古老之前曾有過劇烈的交互作用 -- 怎麼證明呢?1960 ~ 70 年代科學家找到一些證據,研究發現兩個星系都有氫離子向外擴展延伸,並橋接彼此......

這真的沒辦法了,懶惰的我要直接貼書上的圖 ^^"


from book: Annals of the Deep Sky III -- Willmann Bell, Inc. (Jeff Kanipe & Dennis Webb)


這是 H II 等漕(化)線的圖,

而近期的研究又更進一步,下圖左邊那半是 2011 ~ 2012 年間,在南阿爾卑斯山上的遠端天文台拍的:


from book: Annals of the Deep Sky III -- Willmann Bell, Inc. (Jeff Kanipe & Dennis Webb)

從左邊那張相片可以看到 NGC 4631 旁有兩條 "星際(噴)流" (Stella Stream),介於 NGC 4631、NGC 4656 間的叫 StreamSE;另一條就是 StreamNW。不過這條看似是兩個星系間互動證據的 StreamSE 與 1960、70 年代研究的結論並不一致,推測 StreamSE 是與其它小星系碰撞的殘跡;為了確認這個推測,科學家們以週期為 35 億年繞著 NGC 4631 轉的衛星矮星系之潮汐力擾動影響,建立一個叫 N-body 的模型 (-- 希望我沒理解錯誤 --),模擬出來的結果 StreamSE 與 StreamNW 都與之前 NGC 4631、 NGC 4656 間的 H I 或 H II 觀測結果毫無關聯。

根據 N-body 模型的模擬,StreamNW 還帶著之前碰撞 NGC 4631 的某個衛星矮星系殘骸;右邊那半相片就是 N-body 模型的模擬,碰撞 NGC 4631 那個矮星系的軌道右上方有一小段比較粗、實的就是殘骸。另外一種推測是從介於 NGC 4631 與 NGC 4656 間的  StreamSE 研判,因為軌跡正正通過 NGC 4627,所以也許 NGC 4627 就是那個曾經碰撞 NGC 4631 的衛星矮星系? 近期的天文相片也顯示 NGC 4627 面對 NGC 4631 方向帶著一些潮汐尾,更加強化了這個假設;或者還有更複雜的劇情,比如另有其它的小星系曾經與 NGC 4631 碰撞後遠離,或者已被 NGC 4631 吞噬、融合掉了?

這些專業的部分雖然我是一知半解啦,不過看完介紹總會讓 NGC 4631、4627、4656 這三個目標更有故事性,實際目視在看時也更加有趣。





看完前面兩個頗有特色的星系後,最後來追兩組位在天頂獅子座的星系團,第一組比較簡單也比較多人拍攝,Hickson 編號 44 ,Arp 編號 316:


HCG 44 (Arp 316) -- Teeter 12.5" Journey-Air; 6mm~4.7mm Ethos, 2X Barlow for 238X~477X


如果看美麗的天文照就會知道為什麼這組星系團比較受人歡迎了,因為幾個成員各有特色,有圓的、有帶黑線條的圓、有帶黑點的橢圓、還有帶兩個勾勾牽線的不規則長條;就算目視同好也會愛上這種帶特徵的目標,有挑戰性!

NGC 3190 無疑是最明顯的一個,其東側也有一點點暗塵帶可以觀察,但倍率要拉到很高;亮度只有 10.8 等,不過核心結實 (外觀分類為 Sa 的螺旋星系),我是覺得可以在平地屋頂努力看看。橢圓星系 NGC 3193 也不難找到,一旁有顆 7.7 等亮的星星,星系本身邊邊也有顆 9.6 等亮的前景星,由於星系本體不小,因此不太可能會跟這顆星星搞錯。外觀分類為 SBc 的棒旋星系 NGC 3187 雖然亮度只有 13.3 等,在山上我是一眼就認出來啦,平地要試試看才知道,橢圓形,東南--西北向拉長,PA 跟 NGC 3190 差不多。還有一個 NGC 3185 的外觀分類跟 NGC 3190 一樣是 Sa,亮度 12.2 等,加上它比較 "面向" 我們,範圍大一些,有點難看到,是這次唯一先用 Averted vison 認出再直視觀察的。




第二組是獅子座的 Abell 1367, 是我挑戰 RASC 的 "Deep Sky Challenge Object" 時各星系團中表現第二爛的,只輸給 Abell 2065 -- 其實應該要算第一爛,因為雖然 Abell 2065 只找到 2~3 個成員,但它實在太變態的難了, RASC 真應該要把 Abell 2065 列在一個 "almost impossible for armature" 之類的清單才對。


第一次嘗試 Abell 1367 時在屋頂:





Mewlon 180c 只能勉強看到 2 個。


換大支的呢?



31 公分 Dob 增加一個,

上山呢:

Abell 1367 -- Teeter 12.5" Journey-Air; 6mm~4.7mm Ethos, 2X Barlow for 238X~477X


再加 2 個。


11.8 等亮的橢圓星系 NGC 3842 無疑是最容易認出的主角,其周圍應該有一堆小小的星系成員,原本我以為 3~400X 應該可以拆出幾個,結果... 難! 我猜至少有效的 5~600X 是基本門檻吧? 這次我倒是很快就認出 13.2 等的 NGC 3837,而且感覺上比 12.6 等的 NGC 3861A 還容易;畫面右上角有個 "L" 型 pattern 的 "亮" 星組合,12.8 等亮的 NGC 3873 可以直視看到,"L" 型 pattern 另一側 13.4 等的 NGC 3860 用 Averted Vision 比較肯定。


上山還要 Averted Vision 就是不爽,希望春天結束前還有機會再拼一次這兩組星系團。



2019年4月3日 星期三

初見黃道光,分開超清楚的小狼與兩個春季 Abell 行星狀星雲 Abell 31, Abell 33

春季好天氣難得,看見預報有兩晚晴夜,二話不說就填假單回家打包器材,而且第一晚就要趕快上,天氣變化多端難保真有第二夜。




週間日上山真是太奢侈了,整晚都沒有別人,所以這次把設備搬上視野較好的看台處。傍晚太陽還很刺眼,調光軸的雷射派不上用場,只好全用 Cateyes 的 Autocollimator 調,修了 4、5 回合,光軸調得準準準;天略黑,拿還算高的天狼星作尋星器校準時,大牛在光軸調準後的威力就完全展現出來了。

主鏡溫度平衡大概 1 小時而已,玻璃中心部分應該差不多了,邊緣部分沒關係,反正上半場都排小目標,大視野的目標排在下半場。天狼星看起來星點漂亮,均勻對稱而且不太閃爍,因此校完紅點後換高倍目鏡拆拆看小狼;結果,剛過 200X (6mm Ethos for 240X) 小狼就穩穩出現,而且跟主星分得清清楚楚,不論怎麼看都在,簡單得有點不可思議,難道高山除了透明度好外 Seeing 也會變好?


Sirius b -- the Pup (Teeter 12.5" Journey-Air; 6mm Ethos for 238X)

難得這麼清楚,不知不覺看了好久,希望把這影像深深印在腦海。拆完天狼星後有先看一下同樣在大犬座的 Sh 2-301 (Gum 5 或叫 RCW 6)... 很難啊! 看到雲氣 OK, 但要畫出邊界應該沒那麼簡單,忘記是看誰的專欄說很簡單的? 最後因為不是很有信心就沒畫了。


這次上山還有個希望就是 "黃道光";春分剛過,太陽下山後黃道幾乎是垂直地面的,從地球看太陽照亮系內塵埃的反射光可以上昇到最高點,正是一睹微弱黃道光的大好機會。18:30 後太陽下山,不過夕陽餘暉還在,到快 19:30 左右天空已經黑透了,量了一下 SQM 已經顯示 21.49,微弱的冬銀河從大犬背後越過獵戶,流過雙子腳進入御夫五角型的肚子裏... 還算清楚;從地平線可以看到比冬銀河更亮的一大片三角形光掠過 M45 與剛好在附近的火星,再蓋掉金牛頭,然後交會於獵戶頭頂附近的冬銀河:


Zodiacal Light -- 2019-3-27 11:30 UT (ISO 1600, 16 seconds)


鳶峰的西邊地平線通常也有光害,不過有點偏西南西清境那邊比較嚴重,光害位置大概是上面那張相片左下角的位置,肉眼看也看得很清楚,所以我還蠻有信心相片裏那片光不是光害造成的;另外因為沒有 (也不知道怎麼做啦 ^^") 做平場,所以相片中央可能會有圓圓一圈比較亮的部分,但不至於延伸到相片底下 (之前的 Canon M6 比較嚴重, 現在這個不能換鏡頭的全幅機輕微多了);可惜這隻相機不適合夜拍,ISO 1600 最多只能曝 16 秒 ^^", 所以只好事後用手機的照片 App 把曝光調大才看得比較清楚。


Zodiacal Light -- 2019-3-27 11:30 UT (ISO 1600, 16 seconds)


相片拍得真醜,希望以後能多練習一些。



雖然春天的主角是星系,但是有兩個 Abell 目錄內的行星狀星雲還沒在高山上仔細看過,今天正是好機會,首先是號稱看起來像個 "鑽石戒指" 的 Abell 33,在長蛇座:


Abell 33 (Teeter 12.5" Journey-Air; 10mm Ethos for 143X; Lumicon O-III)


之前也用同支鏡子在平地屋頂畫過:




完全相同的設定,不過我還真不相信當時有這麼清楚? 整個圓都看得到? 這次在山上大概看了快半小時才勉強把雲氣邊界畫出來呢! 這個又大又老的行星狀星雲網路上找得到的資料不多,搞不好沒人想研究? 倒是看到有人 (Discover 雜誌的 bad astronomy 專欄) 提出一些 "問題",探索這些問題還蠻專業而且頗有深度的,也值得下次觀察時再仔細看看,比如說中央星是雙星? -- 當時沒注意到;中央星偏一側? -- 當時沒注意到;形狀是完美的正圓? -- 當時沒注意到;形狀雖然是完美的正圓但雲氣分佈並不均勻 -- 當時也沒注意到...... 通通都沒注意到;沒關係,這樣永遠都有繼續探索觀察的動力。^^"


另外一顆在天頂的巨蟹,Abell 31:

Abell 31 (Teeter 12.5" Journey-Air; 21mm Ethos for 68X; Lumicon O-III)

之前同樣也用同支鏡子在平地屋頂畫過:




就是那麼巧,同樣用完全相同的設定 看/畫 的。因為真的很大顆,用 10mm Ethos 作 143X 看視野都裝不太下,最後都換成 21mm Ethos 。Abell 31 比 33 容易多了,至少東側那環雲氣很好辨識,不過西側/西北側的雲氣看不太出來,所以最後還是沒辦法把它完整的組出一個圓形,結果又變成電動裏嘴開開的小精靈了。

Abell 指的是: 喬治.阿貝爾 (George Abell);他最知名的成就應該就是在帕洛馬天文台巡天計劃時收集並公布了星系團星表。喬治.阿貝爾分析了星系的形成和進化,並證明星系團成團狀和鏈狀集結在一起,從而推翻原來的層級宇宙模型;另外他還發現怎樣利用星系的亮度來作為距離尺...... 這些當然是我從 Wikipedia 抄下來的 ^^"。1966 年,阿貝爾整理出一份包括 86 個著名行星狀星雲的星表,都是近半世紀多來從攝影底片找到的目標,意思是說 之前從來沒人親眼看到並記錄下來過喔!! 因此如果能夠 "看到",那是不是件很酷呢?


上半場完成後稍做休息,接下來是兩個大家熟悉的星系放大來觀察細節,以及兩組星系團,寫在下一篇了。