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银河系外的星系都叫啥?聊聊那些名字背后的故事

前几天晚上带娃在阳台看星星,他突然问我:“爸爸,我们住在银河系,那银河系外面的星系都叫什么名字呀?”这个问题一下子把我问住了,我能随口说出几个——仙女座星系、大麦哲伦云——但要再多说几个,还真得翻翻资料,于是这几天我认真查了查,发现这件事比我想象的有意思得多。

咱们先搞清楚一个前提:天文学家在给银河系外的星系命名时,并没有开个大会统一规定“必须这么叫”,实际情况是,几百年来不同的天文学家、不同的巡天项目,用不同的方法给星系起了名字,结果就是,同一个星系可能有五六个名字,好比一个人既有大名又有小名还有网名,你查资料时看到M31、NGC 224、仙女座星系,说的其实是同一个东西。

银河系外的星系都叫啥?聊聊那些名字背后的故事

最常见的几套命名体系

星系命名这件事,说白了就是跟着“户口本”走,谁的户口本呢?历史上最重要的那几本星表,每一本星表给星系编的号,就成了它的一套名字,下面这几个是最常遇到的:

梅西耶星表——“最好看的那一群”

18世纪有个法国天文学家叫查尔斯·梅西耶,他本来是个彗星猎人,专门在夜空中搜寻彗星,干活时他经常被一些模糊的光斑干扰——这些光斑看起来像彗星,但位置固定不动,梅西耶很恼火,就把这些“捣乱分子”一个一个记下来,列了个清单,告诉其他彗星猎人:这些不是彗星,别浪费时间去追,结果无心插柳,这个清单后来成了天文史上最著名的星表。

梅西耶星表只有110个条目,编号从M1到M110,但这里面有相当一部分是银河系外的星系,你听过的那些最著名的星系,很多都挂着M打头的名字:仙女座星系叫M31,三角座星系叫M33,涡状星系叫M51,因为梅西耶用的是18世纪的小望远镜,能被他看到的星系基本都是比较近、比较亮的那一批,正好适合天文爱好者拿入门级设备去观测。

NGC星表——“户口普查级别的大清单”

梅西耶星表只收了110个天体,可天上的星系何止千万,到了19世纪末,天文学家德雷尔编了一本大得多的《星云和星团新总表》,缩写就是NGC(New General Catalogue),这个星表收录了7840个天体,其中大量是银河系外的星系,编号就是NGC后面跟一串数字,比如NGC 253(玉夫座中的一座明亮星系)、NGC 4565(侧面朝向我们的一个薄饼状星系)。

后来NGC又出了增补本,叫IC(Index Catalogue,索引星表),加了五千多个天体,你看到IC打头的名字,比如IC 342,也是同一套体系。

特殊星表里的特殊星系

除了梅西耶和NGC,还有些针对特定类型星系的专门星表,也贡献了不少常用名字:

  • ARP星表:由天文学家赫顿·阿普在1966年编制,专门收录形状奇特或者正在相互作用中的星系,比如触角星系就叫ARP 244,阿普当年认为这些怪模怪样的星系可能揭示了新的物理规律,虽然后来证明大多是星系碰撞造成的,但这本星表成了研究星系相互作用的宝库。
  • UGC星表:乌普萨拉星系总表,专门收录北天的星系,数量超过一万两千个。
  • PGC星表:主要星系目录,编号高达数百万,现代天文研究用它比较多。

咱们来理一理这几套主要星表的区别:

星表名称编号前缀大概数量特点
梅西耶星表M110个最亮最壮观,爱好者首选
星云和星团新总表NGC7,840个数量多,很多暗弱天体
索引星表IC5,386个NGC的补充
阿普特殊星系表ARP338个形状奇特或正在碰撞
乌普萨拉星系总表UGC12,921个北天星系,直径大于1角分
主要星系目录PGC数百万个现代研究用,极其庞大

几个有“外号”的星系

数字编号太枯燥了,天文学家也是人,看到某些星系的模样忍不住给它们取了外号,这些外号慢慢流传开来,反而比正式编号更让人记住,列几个我特别喜欢的:

仙女座星系(M31):离咱们最近的大型旋涡星系,大约250万光年远,肉眼看它就是一个模糊的小光斑,四五十亿年后它会和银河系撞在一起,不过那是很久以后的事了。

草帽星系(M104):室女座方向,侧面对着我们的一个星系,它中间鼓、边缘薄,加上一圈明显的尘埃带,活像一顶墨西哥草帽,每次看它的照片都觉得特别优雅。

蝌蚪星系(ARP 188):长着一条长长的尾巴,像一只在宇宙里游泳的蝌蚪,那条尾巴其实是被引力拉扯出来的恒星和气体,是被另一个星系近距离“骚扰”之后留下的。

老鼠星系(NGC 4676):其实是两个正在撞在一起的星系,各自拖出一条长尾巴,像两只打架的老鼠,几亿年后它们会合并成一个更大的椭圆星系。

银河系外的星系都叫啥?聊聊那些名字背后的故事

同一个星系为什么有那么多名字

这大概是普通人最困惑的地方,你查仙女座星系,资料里一会叫它M31,一会叫NGC 224,一会又叫UGC 454,其实道理非常简单:同一个星系出现在了不同时期、不同天文学家编制的不同星表中

仙女座星系足够亮,梅西耶看到了它,编号M31,后来德雷尔编NGC星表时也收录了它,给了一个新的编号NGC 224,再后来做巡天的人又把它收进了UGC星表,每个名字都是对的,只是来自不同的“户口本”而已。

这种情况对天文爱好者来说其实挺友好的,如果你用的是小型望远镜,想找好看的星系,认准M打头的就行,如果你在做更系统的观测或者数据检索,那NGC编号或者PGC编号会更全更实用,至于那些诗意的外号,则提醒我们——科学也可以很美,可以充满想象。

最近正在进行的暗能量巡天项目已经发现了超过三亿个星系,未来的LSST整个项目预计会发现大约二百亿个,给这么多星系挨个取名字显然不可能,它们大多只会有一个冰冷的坐标编号,不过我相信,那些特别好看的、特别奇怪的、藏着重要宇宙秘密的星系,总会被天文学家们用他们特有的幽默感,赋予一个让人会心一笑的名字,也许下一个有趣的星系外号,正在某个望远镜的数据里等着被人发现。

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