秋季星座 (6) : 英仙座 (Perseus)

      英仙座(Perseus，簡寫為 PER)，北天星座之一，是星空中第二十四大星座。 它位於仙后座(Cassiopeia)、仙女座(Andromeda)、鹿豹座(Camelopardalis)、御夫座(Auriga) 與金牛座(Taurus)之間。 秋天夜晚在北天中找到「W」形的仙后座， 或是找到飛馬座(Pegasus) 大四邊形的仙女座， 然後順著銀河，很容易地就可以看到有幾顆3、4等星排成大彎弓弧形，這就是英仙座 。 在這個大彎弓弧形上最亮的那顆亮度約為 1.79星等，名為「天船三（α Per，Mirphak）」 ，是一顆黃白色超巨星，距離地球550光年，是英仙座最亮星，也是大而鬆散的 Melotte 20星團中最顯著的成員星。
        英仙座內另有一顆被稱之為「魔星」的2等食變星，名為「大陵五（β Per，Algol或稱為 26 βPersei 變星) 」， 亮度變化範圍從 2.1 等到 3.4 等，週期為2 7/8天，與地球距離僅約1百光年、且以每秒4公里的速度遠離地球。大陵五變星是由 Algol A 星和較暗的伴星 Algol B 星所組成的雙星系統，兩顆密近的恆星沿軌道互繞，暗星繞到亮星前方遮住亮光的過程約10小時， 在互繞中因著互相復蓋的現象而造成觀測時所見到的星光亮度週期性之變化， 這種雙星系統稱為「食變星(Eclipsing Binary Variable)」。觀測發現Algol A星和Algol B星相距僅約有1千萬公里遠， 另外還發現環繞它們運行而距離約 8 千萬公里的Algol C星和Algol D星等伴星。
        位於英仙座的η (Eta)與χ (Chi)「星」， 事實上不是兩顆星﹐而是個不尋常的雙星團， 分別是疏散星團(Open Cluster)NGC869和NGC884，大多數的星團都讓人肉眼所見感覺上僅有一個亮點， 然而疏散星團NGC869與NGC884卻讓人看出呈兩個亮點。 它們亮度即使不用雙筒望遠鏡在一個沒有光害的地方也看得到。 NGC869 (英仙座 η) 距離地球約 7100光年、 亮度約 4.3 視星等， 而 NGC884 (英仙座 χ ) 離地球約 7400 光年遠、 亮度約 4.4 視星等。 它們被發現早於文字歷史前，在公元前130年左右， 希臘偉大的古天文觀測者希巴克斯（Hipparchus, 190 – 125 BC.）將它們特別歸類為 「 雙星團 (The Double Cluster)」。 雖然這個雙星團位在距離地球超過7000光年之遠的英仙座方位上， 然而它們之間的距離僅有數百光年，但它們都各自擁有上百顆的恆星。
        在英仙座方位的太空深處， 約距離地球 3 億 2 千萬光年遠的地方， 是人類未曾瞭解之處，透過新近的觀測技術才呈現在人類的眼前。 這些星系組成了「英仙座星系團 (Perseus Cluster)」(又稱為 Abell426 )， 它是人類所見到最大天體中的一個，是由數千個星系所組成的天體，且是離地球較近的一個星系團。 在英仙座星系團的中央是一個強大的X 射線源， 這對天文學家探討星系團中氣體是如何和黑暗物質(Dark matter)互相作用有很大的幫助， 從 X 光太空望遠鏡 Chandra Observatory 所拍攝影像顯示X射線熾熱氣體團 (3千萬度到7千萬度) 從星系團中央有個會吞噬其他天體的巨大「英仙座 A (Perseus A ， NGC1275)」黑洞發出。
        英仙座每年 8 月 13 日前後會有一個著名流星雨， 其來源的母彗星為 109P/Swift-Tuttle，特色是數量穩定且高速有痕。

秋季星座 (5) : 仙后座 （Cassiopeia)

         仙后座(Cassiopeia，簡寫為CAS)是拱極星座之一，是星空中第二十五大星座，位於仙王座(Cepheus)以南、 仙女座(Andromeda) 以北，與大熊座(Ursa Major)遙遙相望。 因為靠近北天極， 在北半球地區的人士全年都可以看到，尤其是秋天的夜晚感到特別地明亮。 仙后座的五顆約 3 星等亮星構成類似頭冠的『W』， 所以很容易尋找得到。 由『W』形的中央尖角所指向，便是北天極方向。 因此，仙后座也是全年找尋「北極星」的重要標誌之一。 在『W』的尾端那顆 2.3　視星等亮星名為「王良一(Ceph，β Cas)」， 而旁邊那顆全星座最亮的 2.2　視星等黃色星體名為「王良四(Shedir，α Cas)」， 閣道三(Ruchbah ,δ Cas) 亮度為2.7星等，而那顆 2.5視星等的「策(Cih ,γ Cas)」 是顆變星。
         1680年仙后座裡有顆超新星爆發(Super Nova)， 那顆超新星甚至在白天也看得見。 但一年半後，這顆超新星已暗到肉眼看不到了。 直到 320 年後，天文學家在這顆超新星的位置上發現了一個強大的無線電源仙后座 A (Cassiopeia A，Cas A)， 它是這顆超新星爆發後的遺骸， 從X光波段的觀測可發覺它有個約 10光年直徑、 溫度約 5百萬度的氣體外觀殼，仙后座 A 距離我們約1萬光年。 天文學家現在正根據氣體外形殼物質的分佈，研究它當初的爆發是如何發生的。 從哈柏太空望遠鏡所拍攝的X光影像中看到氣體殼各處的亮度、顏色和物質的分佈，都和物質在恆星爆發前所在的位置有著緊密的關聯。其中比較亮的區域的矽和硫含量很高、但含鐵量很低， 所以據推測它們可能源自恆星核心的外層。 紅色絲狀的結構物，它們的含鐵量很高，可能是來自恆星核心的中心區。 另外藍色的區域，它們的前方可能有遮光的塵埃，所以低能量的 X 光輻射大多被吸收掉了。 天文學家通常對超新星遺骸很有興趣，因為組成人類、 行星和行星上萬物的組成元素，大多是在恆星的核心製造出來的。 而在超新星爆發的過程中，會產生出比鐵更重的元素，並把各種元素藉著爆發的力量散到星際空間，成為形成下一代恆星的造星材料。
         位於仙后座的疏散星團M103 (或 NGC581)， 在1781年被發現， 隨後梅西爾將它列入自己的星體目錄編號的最後一個。 M103 距離我們約 8500光年， 且以每秒 37 公里的速度朝我們而來。 因 M103亮度約為 7.4視星等，所以肉眼無法看到， 但用小型望遠鏡或是雙筒望遠鏡就可以辨認得出這個約 15 光年寬度的星團。從哈柏太空望遠鏡所拍攝的照片裡看到藍色的亮星們是疏散星團中最突出的一群。 疏散星團中的恆星們是由一團雲氣慢慢地凝結出來的，而且這些星也會慢慢地散開。 在已形成的恆星中，最亮最藍也是質量最重的恆星很快便會耗盡它的核燃料， 並且在一次超新星爆發中自我塌陷成密緻的星體。 根據星球演化理論的推論， M103中最亮的主序星的壽命大約只有2千萬年。在M103內就可以看到一顆前身是藍色的主序星， 但如今已經離開了赫羅圖中的主序帶而演變成為紅巨星。 一般而言，與大質量的藍色恆星相比， 類似太陽的黃色恆星在疏散星團中是比較暗而且也比較不明顯的。
         丹麥天文學家 第谷．布拉赫(Tycho Brahe, 1546 — 1601)是一位天文學觀測大師， 在1572 年他注意到仙后座裡忽然出現了一顆明亮的新星， 這顆新星在數個月後就消失不見了。 我們現在知道他看到的是一顆超新星(第谷當時尚不知道自己所發現的是個超新星的爆發，這也是人類最近一次在我們銀河系內所看到的恆星爆發。 距離我們有 7500 光年的「第谷超新星」所遺留下來殘留物的範圍現在的大小約為 20 光年直徑。 這個稱為第谷超新星的恆星爆發遺骸，實際上是一團還在擴張的恆星碎片。 X光影像會以藍色來代表最高能量的X射線，它們是源自超新星遺骸邊緣的劇震區， 這區域的氣體溫度高達攝氏2千萬度。 由1千萬度的較低溫雲氣所輻射出之X 射線，瀰漫在遺骸的內部各處。 不過不像其他的超新星遺骸，在第谷超新星的中心找不到任何熾熱的點狀源， 這個特徵，支持這顆超新星是被失控核爆炸所摧毀的白矮星之理論。
         位於仙后座的泡泡星雲(Bubble Nebula) NGC7635， NGC7635 距離我們約 11,300 光年， 因 NGC7635 亮度約為 7.4 視星等，所以肉眼無法看到，但用小型望遠鏡或是雙筒望遠鏡就可以辨認得出這個約 6 光年直徑的泡泡星雲。它不像超新星爆發的殘留物般的混沌不清，倒像肥皂泡沫般透明及圓滾滾。而令這個泡泡星雲呈現出泡泡狀的原因來自星雲內的大質量恆星， 大質量恆星除了藍又明亮外，也會發出由離子化氣體所構成的高速恆星風(Stellar Wind)。 事實上， 泡泡星雲是恆星 BD+602522 周圍的三個泡泡雲氣中，最小的一個。 巨大泡泡網 S162 是 BD+602522 和它附近的一些大質量恆星，所造成的星泡結構， 而這三個泡泡雲氣就是它的一小部份。 當高速的恆星風從 BD+602522 往外擴張，稀薄的星際氣體就被推疊成氣殼， 然後，高能的恆星輻射進一步使氣殼物質游離發出輝光。從哈柏太空望遠鏡所拍攝的照片顯現一些天文學家以前沒有分辨出的泡泡星雲細微結構， 而其中有些構造的起源仍然是未知。 泡泡星雲的隔壁有一個巨分子雲(giant molecular cloud)，整個分子雲雲氣包含了向外擴散的泡泡星雲氣體， 大質量恆星發出的輻射對分子雲中密度高的區域加熱，使得分子雲發亮。

  

秋季星座 (4) : 仙王座 （Cepheus)

         仙王座（Cepheus，簡寫為 CEP）是拱極(circumpolar)星座之一， 是星空中第二十七大星座，位於天鵝座（Cygnus）之北， 緊鄰北極星，幾達北天極，與大熊座（Ursa Major）的北斗星遙遙相望，
在北半球全年都可以見到它。 仙王座大部分浸在銀河之中， 形成一個細長而歪斜的五邊形。
在五邊形底部全星座最亮的那顆
2.44 星等的亮星名為「天鉤五（Alderamin，α Cep）」。
在仙王的鼻子上有一顆名叫「 造父一 （γ Cep, Alrai）」的變星，這顆星的亮度呈周期脈動變化，亮度變化範圍從 3.5 等到 4.4 等，週期為 5 3/8 天。直到目前，這種變星已發現了數百顆，
因為最早發現的就是這顆造父一， 所以天文學家稱所有這類變星為「造父變星 (Cepheid variable)」，這類恆星隨著大小的脈動而有亮度的變化。造父一也是顆雙星，較亮的是顆黃巨星便是造父變星的原型，用小型望遠鏡可見 6.3 等的遠距伴星。造父一距離地球1000光年，天文學家經常利用它來決定太空其他星體的距離。
         位於仙王座的 NGC6946 是個與我們銀河系盤面極為接近的螺旋狀星系，
在 1783 年被發現， NGC6946 距離我們約 1萬 光年， 因為亮度約為 8.9視星等，所以肉眼無法看到。從地球看出去，星系 NGC6946 的正面正好是對著我們。 這個巨大的美麗螺旋星系從它明亮核心到它鬆散且斷斷續續漩渦臂的顏色變化令人印象深刻，
它的色澤從核心年老恆星所發出的黃色，轉變成漩臂上年輕星團的藍色和恆星形成區的紅色。
NGC6946 含有很豐富的雲氣和塵埃，所以是一個在紅外光波段也很明亮的星系。
此外，它的恆星形成速率和恆星死亡率很都很高。 在 20 世紀裡，在 NGC6946 就已經發現六個因為恆星爆炸死亡所造成的「超新星爆發」天文事件事件。
         仙王座之內有一個恆星豐產區，NGC7023， 距離我們約1300光年。 NGC7023 有時被稱為「彩虹星雲 (Iris Nebula)」，它可是星空中會讓人聯想到花的星雲， 是由星際塵埃及氣體組成的雲氣，這個星雲炫耀出像彩虹般的星雲色彩，其外型又像一朵花，所以令人印象深刻。
星雲物質圍繞在一顆大質量、熾熱，呈現出紅色輝光的年輕星球，顯然是一顆尚處於形成階段的恆星。
在恆星明亮的中心區兩側告訴我們，那裡有大量的氫原子被來自於恆星看不見的強烈的紫外光輻射激發。 星雲的主要顏色仍是藍色，這是塵埃顆粒散射星光的特徵 。在哈柏太空望遠鏡所拍攝的照片裡也能看到由塵埃與冷卻的分子氣體組成的黑暗雲氣。
紅外線觀測顯示這個星雲可能包含了複雜的碳分子， 即大家所知的「多環芳香碳氫化合物(PAHs)」。

  

秋季星座 (3) : 仙女座 (Andromeda)

         仙女座 (Andromeda，簡寫為AND)，是北天星座之一， 位於英仙座(Perseus)和飛馬座(Pegasus) 之間、 仙后座(Cassiopeia）南面、 三角座(Triangulum)、 雙魚座(Pisces) 和 蝎虎座(Lacerta)之間，是星空中第十九大星座，一個占十分廣闊空間的星座。 我們可以先找出星空中那個大而醒目的「 飛馬仙女四邊形 」，四邊形東北角上最亮的那顆便是屬於仙女座的主星「 璧宿二 (Sirra， αAnd)」。 從璧宿二往東北方可以看到 3 顆亮度差不多相同、且與璧宿二約等距相隔排列成一列的星， 其中之一最接近璧宿二的是仙女的胸部； 稍遠的那顆稱之為「 奎宿九 (Mirach、βAnd)」，相當於仙女的腰部； 離璧宿二最遠的那一顆叫作「 天大將軍一 (Almach、 γAnd)」，是仙女的腳。它是由較亮呈黃色的星和較暗黃星組成的雙星，但當用稍大望遠鏡觀看時，你會發現這個較暗的黃星顏色呈黃色、金色、藍色等變化的雙星， 所以天大將軍一實際是個「三合星」。 這 4 顆星構成了仙女座的主體。
         1999 年 4 月，天文學家宣佈他們首次發現了我們太陽系之外的第一個行星系統 ，偵測到 3 顆大型行星繞著仙女座Upsilon星運行。 他們是利用多普勒技術(Doppler technique) 去尋找臨近恆星因行星運動所引起的晃動 ， 從量測星微小的晃動，而間接找到這些行星。 仙女座Upsilon 星本身利用肉眼就能看得見， 它的亮度約是 4 視星等 ，它的各種特性都和太陽很類似。仙女座Upsilon 星和我們的距離大約是 44 光年 ， 它的質量比太陽稍大一點，而溫度也略高一些。 不過這個恆星系統和我們的太陽系也有些不一樣，所偵測到的 3 顆行星之質量， 都和木星相當或比木星大。 這個發現暗示很多行星系統可能跟我們的太陽系十分類似。
         仙女座中有很多值得留意的星系， 其中仙女座星系 (Andromeda Galaxy； M 31 或 NGC224) 是距離我們銀河系最近的一個大型星系， 它的亮度約為 3.4 視星等 、 距離我們約 290 萬光年，是肉眼所見最遙遠的天體。 一般都認為我們的銀河系外觀會與仙女座星系很像， 是個Sa型旋臂星系，但規模較大，是本星系群內最大的星系。 而且仙女座星系和我們銀河系兩者主宰了本星系群 (包括 M31、M32、M33、M110和銀河系等星系， 以及之間的所有星球與物質) 裡的星體。 自仙女座星系彌漫出的光線是由千億顆的恆星成員共同產生而成的。 幾顆圍繞在仙女座星系影像旁的遙遠恆星其實是位於我們銀河系裡的星星， 比起背景物體要近的多了。雖然直接用肉眼就可以看到 M31 ， 但還有很多 M31 的情況 仍屬未知 ， 例如為何 M31 的中心擁有 兩個核 。仙女座星系被稱為M31，因為它是梅西爾(Charles Messier) 星表中的第 31個天體 。
         另外仙女座裡的M32(也稱為 NGC221)星系是一個十分特別的橢圓星系 (Elliptical galaxies)，跟據以往的觀測經驗，螺漩星系 (spiral galaxies)是一種年輕而且帶有藍色光的星系，因為大部份的藍光來自星系內年輕的大質量亮星；而橢圓星系應該是一種年老而且帶有紅色光的星系，因為其大部份的成員是小質量的年老恆星。 但是從最近這幾年的觀測，天文學家意外地發現到M 32這個橢圓星系的核心，會輻射出很大量的藍光和紫外光，所以M32星系會發出藍光，實在有點匪夷所思。 在哈柏太空望遠鏡所拍攝的照片裡，位於M 32 核心周邊的恆星已經被分辨出來， 而且的確是有數以千計的藍色亮星在核心附近。 天文學家認為這些藍色恆星可能是一些已經很老的恆星，而它們會發出強烈的藍色輻射 ， 是因為在它們的核心正在進行氫融合成氦的下一階段恆星演化。在許多照片裡， M32經常是以仙女座大星系 (Andromeda Galaxy, M 31) 的衛星星系之角色出現。 事實上， M32這個 E2 型橢圓星系是我們本星系群 (包括M31、M32、M33、M110和銀河系等星系， 以及之間的星球與物質) 裡的星系， 它的亮度約為 8.1視星等 、 距離我們約 290 萬光年。 M32質量僅約為太陽系的30億倍， 範圍直徑約8000光年； 和本星系群內鄰近的星系比起來，就顯得它是個很小的星系。 1740年首度發現它， 稍後在 1764 年被 梅西爾編入他的「梅西爾星雲」的天體目錄中。
         值得一提的，還有每年11月中旬出現的著名仙女座流星群 。

秋季星座(2) : 飛馬座 (Pegasus)

      飛馬座 (Pegasus，簡寫為PEG) ，是北天星座之一，是星空中第七大星座。 位於仙女座 (Andromeda)西南， 黃道十二宮上的寶瓶座 (Aquarius) 及雙魚座(Pisces)以北。 飛馬座 的主要特徵是一個很大的「仙女飛馬四邊形」， 四邊形東北角 (四邊形左上角) 上最亮的那顆星則是屬於仙女座的主星璧宿二﹐(Sirra)， 它是仙女的頭。
        雖然仙女飛馬四邊形所佔天域頗大，但是四邊形內恆星並不多， 而且沒有超過4等以上的恆星。比較特別的星體有仙女飛馬四邊形之一的 β Peg(室宿二﹐Scheat)，它 是一顆變星，週期為35 天，視星等(Apparent magnitude﹐利用肉眼觀測到星象的亮度，數字愈小，亮度愈高)會不規則地在 2.3 等到 2.7 等間變化。飛馬座內還有數顆雙星，分別是ξ Peg、ε Peg、κ Peg、 ι Peg，其中ε Peg(危宿三) 是一顆遠距雙星，兩顆星的視星等分別是2.4 等及 8 等，2.4 等的一顆是黃色超巨星，需要利用強力雙筒鏡或小型望遠鏡才能夠分辨出來。
        飛馬座裡還有數個獨特的星雲﹐其中的球狀星團 M 15 (NGC 7078) 距離我們約3萬3千6百光年 ， 且正以每秒107公里的速度接近我們。 M15 在1746年9月7日首次被發現， 紀錄為「雲霧狀的星體 (A nebulous star)」，當時人們不懂這個非星體的雲霧是什麼， 直到 1783年才解出這是一團由眾多星體所組成的星團 (Star cluster)。隨後 梅西爾 (Charles Messier) 將它列入自己的星體目錄為 M 15。 M 15 因為亮度約為 6.2 視星等 ，所以肉眼無法看到， 但用小型望遠鏡或是雙筒望遠鏡就可以辨認得出這個約為170 光年寬度，星體分布很密集的球狀星團。 M 15 雖然肉眼無法看到，但是它的絕對星等(Absolute magnitude﹐星象在距離32.6 光年（10 秒差）遠所測到的真正亮度))約為 -9.17，大約是我們太陽絕對亮度的 36 萬倍。 這個擁有十幾萬顆星的大圓球是銀河系早期留下的產物， 直到目前仍持續地圍繞著銀河系中心運行。 M 15 著名的地方在於我們用雙筒望遠鏡就能輕易看到， 而且其中心擁有極密集的恆星分布， 它可能是我們銀河系中最密緻的星團。 M 15 還包含了許多不常見的變星及 「 脈沖星(Pulsar)」， 目前就已知有 9 個因超新星爆發而留下來的脈沖星。 目前的證據顯示 M 15 的中心可能存在著一個巨大的黑洞。
        另外位於飛馬座方向 3 億光年遠處的史蒂芬的五重奏 (Stephan’s Quintet)也是一 個獨特的星象，它們分別是NGC 7317、 NGC 7318A、NGC 7318B、NGC 7319、NGC 7320等 5 個星系的總稱。 這個不尋常的系統常被用來證明「紅位移(red shift)」 作為與我們的距離的指標並不正確，這將完全地推翻現有的宇宙學概念， 因為其中 4 個星系有著較大的「紅位移」， 但是NGC 7320呈現的「紅位移」卻小很多。 傳統的理論說法，是NGC 7320較接近鄰近的NGC 7331 星系群。
        每年飛馬座 內會有兩個流星雨﹐分別在 10 月 29 日至 11 月 12 日間的α(alpha)飛馬座流星雨和 7 月 25 日至 8 月 19 日間的 υ (Upsilon)飛馬座流星雨。