昴星團(tuán)中的神秘面紗：昴宿五星云

作者|王思亮

審核|鄭成卓

編輯|趙經(jīng)遠(yuǎn)

昴星團(tuán)，這個(gè)肉眼可見(jiàn)的璀璨星團(tuán)，自古以來(lái)就吸引著人類的目光。然而，隱藏在昴星團(tuán)中的昴宿五星云，直到19世紀(jì)才被揭開(kāi)神秘的面紗。今天，讓我們一起探索昴宿五星云（NGC 1435）在天文學(xué)史上的故事。

昴星團(tuán)。圖像來(lái)源：ESA

1859年10月19日，德國(guó)天文學(xué)家天文學(xué)家威廉·坦普爾（Wilhelm Tempel）在意大利威尼斯首次發(fā)現(xiàn)了昴宿五星云，他使用的是一臺(tái)10.5厘米口徑的施泰因海爾折射望遠(yuǎn)鏡（Steinheil Refractor）。坦普爾最初以為這是一顆彗星，但他在第二夜的觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)這顆“彗星”的位置沒(méi)有變化，從而使他意識(shí)到，這實(shí)際上并不是彗星，而是一個(gè)圍繞在昴宿五附近的星云。他在1860年12月將這一發(fā)現(xiàn)提交給學(xué)術(shù)期刊《天文通報(bào)》（Astronomische Nachrichten）并在次年發(fā)表，但更詳細(xì)的研究直到1862年才公布。

坦普爾的發(fā)現(xiàn)很快引起了其他天文學(xué)家的興趣，但也帶來(lái)了爭(zhēng)議。德國(guó)天文學(xué)家海因里?！さ氯鹚固兀℉einrich d’Arrest）在1862年使用哥本哈根天文臺(tái)的11英寸梅爾茨折射望遠(yuǎn)鏡（Merz Refractor）觀測(cè)時(shí)，未能看到昴宿五星云，這使他認(rèn)為該星云的亮度可能是變化的，提出這可能是一個(gè)“變光星云”的假設(shè)。德瑞斯特的觀點(diǎn)得到了德國(guó)天文學(xué)家約翰·施密特（Johann Schmidt）的部分支持。然而，德國(guó)天文學(xué)家阿圖爾·奧威爾斯（Arthur Auwers）和法國(guó)天文學(xué)家讓·沙科納克（Jean Chacornac）等人也分別觀測(cè)到了這個(gè)星云，而且它并沒(méi)有表現(xiàn)出亮度變化，他們的觀測(cè)支持了大口徑望遠(yuǎn)鏡在觀察彌散的星云時(shí)表現(xiàn)不佳，而較小口徑的望遠(yuǎn)鏡在較低倍率下更容易捕捉到星云細(xì)節(jié)的觀點(diǎn)。

坦普爾繪制的昴宿五星云。圖像來(lái)源：參考資料1

隨著時(shí)間的推移，越來(lái)越多的天文學(xué)家加入了對(duì)昴宿五星云的觀測(cè)。1863年，英國(guó)天文愛(ài)好者托馬斯·韋布（Thomas Webb）用5.5英寸的克拉克折射望遠(yuǎn)鏡（Clark Refractor）觀測(cè)到了該星云，進(jìn)一步證實(shí)了它的存在。英國(guó)天文學(xué)家查爾斯·格羅弗（Charles Grover）在1873年提出，星云的亮度變化可能是由于不同儀器的性能差異導(dǎo)致的錯(cuò)覺(jué)，低倍率和較大視場(chǎng)的望遠(yuǎn)鏡能更清晰地看到彌散的星云，而高倍率使得望遠(yuǎn)鏡的視場(chǎng)較小，可能會(huì)導(dǎo)致誤判。

1874年3月，法國(guó)天文學(xué)家邦亞曼·巴約（Benjamin Baillaud）和查爾斯·安德烈（Charles André）使用31.6厘米的塞克雷坦折射望遠(yuǎn)鏡（Sécretan refractor）觀測(cè)了昴宿五星云，記錄到該星云有兩個(gè)“核心”。

丹麥天文學(xué)家約翰·德雷爾（John Dreyer）在比爾城堡曾使用當(dāng)時(shí)世界上口徑最大的72英寸望遠(yuǎn)鏡多次嘗試觀測(cè)昴宿五星云，但每次均以失敗告終。1877年12月10日，受愛(ài)爾蘭天文愛(ài)好者勞倫斯·帕森斯（Lawrence Parsons）的啟發(fā)，德雷爾再次進(jìn)行了嘗試，與之前不同的是，這次他使用了視場(chǎng)較大的目鏡。他終于成功了，德雷爾留下了這樣的記錄：“我首先看到了在兩顆星之間的線條，背景明顯比那條線更暗；當(dāng)我把它指給勞倫斯·帕森斯看時(shí)，他也看到了，并且能區(qū)分出微弱的邊界，形成一個(gè)大約40°的角度。”12月27日，帕森斯又一次觀測(cè)了它，并寫(xiě)道：“當(dāng)我把它放在視場(chǎng)中心時(shí)，我第一眼就注意到了它?！?/p>

亨利兄弟1888年拍攝的昴星團(tuán)附近的星云。圖像來(lái)源：參考資料1

1885年11月16日，法國(guó)天文學(xué)家保羅·亨利（Paul Henry）和普羅斯帕·亨利（Prosper Henry）在巴黎天文臺(tái)使用33厘米望遠(yuǎn)鏡獲得了昴星團(tuán)周圍星云的照片，隨后在12月8日和9日進(jìn)行了另外兩次拍攝。他們獲得的圖像不僅清晰地顯示了昴宿五附近的星云結(jié)構(gòu)，還發(fā)現(xiàn)了一個(gè)新的星云——昴宿四星云。昴宿四星云在《星云星團(tuán)新總表》中的編號(hào)是NGC 1432，是該星表中唯一一個(gè)通過(guò)攝影方法發(fā)現(xiàn)的星云。有些遺憾的是，亨利兄弟在1885年拍攝的圖像已經(jīng)失傳，現(xiàn)在我們只能看到他們?cè)?888年拍攝的圖像。

很快，美國(guó)天文學(xué)家愛(ài)德華·皮克林表示他在1885年11月3日已經(jīng)拍攝到了這些星云，但在注意到亨利兄弟的圖像之前，他一直認(rèn)為它們只是照片底片上的缺陷，從而錯(cuò)失了昴宿四星云的發(fā)現(xiàn)。

到了1886年10月24日，英國(guó)天文愛(ài)好者艾薩克·羅伯茨（Isaac Roberts）對(duì)昴星團(tuán)進(jìn)行了3個(gè)小時(shí)的拍攝。他的觀測(cè)結(jié)果顯示，幾乎整個(gè)昴星團(tuán)都被星云所包圍。兩個(gè)月后，羅伯茨拍攝了另一張照片，證實(shí)了這些星云的存在。

1888年12月8日，羅伯茨拍攝的昴星團(tuán)。圖像來(lái)源：參考資料1

昴宿五星云的發(fā)現(xiàn)與爭(zhēng)議揭示了19世紀(jì)的天文學(xué)家在有限的儀器條件下，如何依靠細(xì)致的觀測(cè)和豐富的經(jīng)驗(yàn)逐步深化對(duì)星云本質(zhì)的理解，也展現(xiàn)了學(xué)術(shù)交流的重要性。從坦普爾的發(fā)現(xiàn)到亨利兄弟引入攝影技術(shù)，每一步都伴隨著技術(shù)革新和方法論的演進(jìn)。這些爭(zhēng)議和對(duì)話推動(dòng)了觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了人們對(duì)觀測(cè)條件、儀器性能等方面的認(rèn)識(shí)。這也說(shuō)明，科學(xué)探索是一個(gè)不斷進(jìn)化的過(guò)程，伴隨著不斷的質(zhì)疑和驗(yàn)證，并在爭(zhēng)議中豐富認(rèn)知。每一次技術(shù)的革新、每一次方法的改進(jìn)、每一次觀點(diǎn)的交鋒，都是人類探索宇宙奧秘的重要推動(dòng)力。

參考資料

1、Wolfgang Steinicke, Observing and Cataloguing Nebulae and Star Clusters, From Herschel to Dreyer's New General Catalogue (2010), p535-575.

2、Stephen James O'Meara，The super secret sky，Astronomy，https://www.astronomy.com/science/the-super-secret-sky/

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