猫眼星系在哪里？
在18世纪，法国著名的天文学家查尔斯·梅西尔（Charles Messier）在观测夜空时注意到了几个"星云状物体"的存在。起初，他认为这些天体是深空的彗星，可能过一段时间就看不到了，没有什么太大的研究意义。为了让后人避免它们的干扰，梅西尔开始对它们进行分类，这就是著名的梅西尔目录。如今， 梅西尔目录包含了100多个观测对象，并且是最有影响力的深空天体目录之一。
猫眼星系
在梅西尔目录中，最为引人注目的是猫眼星系，有人称之为鳄鱼眼星系或者梅西尔 94。这是一个螺旋星系，距地球约1500万光年，紧邻猎犬座，位于大熊座东北方向。猫眼星系的直径为50,000光年，人们在晴朗的夜晚可以用双筒望远镜观测到这个星系，但是你会发现它像一小束光。不要小瞧一束光一样的东西，优秀的天文学家即使使用小型望远镜，也可以将它识别为星系。
虽然您可能不会在观察中看到条纹状结构，但梅西尔 94的核心非常明亮，因此被归类螺旋星系。明亮的圆盘周围是活跃的恒星形成区域的环，在天文摄影中显示为蓝色年轻恒星团。该伪影将其与较旧的淡黄色恒星种群的褪色外圈勾勒出轮廓。
星系全家福
但是，在边境上，还有另一个恒星产生环！这确实使M94成为罕见的星系，在其中我们可以目睹新星"波浪"的诞生。科学家进行了深入的多波长分析（0.15-160μm），以研究附近的M94星系的外部区域。研究结果表明，非光学数据支持这样一个想法，即该星系的外围不是由闭合的恒星环形成的，比如传统文献中要求的那样，而是由螺旋臂结构形成的。从这个意义上讲，M94是具有非常明亮的外盘的III型反截断盘星系，这是一个绝佳的例子。这个星系的外盘占星系总恒星质量的23％，并贡献了约10％的新恒星，表明猫眼星系的这一区域是十分活跃的，至少在过去的1500万光年中是活跃的。
实际上，外盘的特定恒星形成率（SFR）比内盘大约2倍，换句话说，每单位恒星质量的恒星形成效率更高。科学家探索了不同的情况，试图解释外盘中恒星形成活跃的原因。他们发现，内圆盘可以在外圆盘中动态创建螺旋臂结构，从而引起我们观测到的SFR，以及与该星系类似的内环。
长波观测图像
仅仅这个解释是远远不够的。天文学家要通过各种形式的电磁频谱，更深入地研究猫眼猫眼星系的核心。科学家对椭圆形圆盘星系M94（NGC 4736）进行了视觉，近红外和H_alpha表面光度法研究，以研究衰老恒星中的质量分布和热辐射气体的分布情况。内恒星盘的径向轮廓比指数比较陡，并显示出扭曲和变形的等张线。但是，很明显灰尘不是导致出现这个偏差的原因。科学家通过超级计算机对许多形态模型进行研究表明，M94的中央恒星条弱，长轴长度为0.7 kpc，约占20 arcsec内总光线的14％。"
科学家使用衍射光谱法观测研究了该区域的气体和恒星运动学。恒星运动学表明存在一个小球面凸起，v / sigma约为0.8。该区域的恒星速度场近似轴对称，表明棒对热成分运动学的影响相对较小。条形区域中的暖气体显示出与恒星运动学的整体和局部偏差，但中央条形区域之外的区域适合一般的HI速度场。在棒扰动和轴对称圆盘及凸起的可能性下，气体的闭合轨道的模型计算预测了平衡流中冷气体的大非圆周运动，很明显这与中心H_alpha运动学不相符。
NASA拍摄的猫眼星系
HST微弱目标相机图像将NUV从核心区域发出的光分解为明亮的核心和20°长的minibar微弱图像，位置角为30°。核和弥散性内盘的光学和IUE光谱表明，低水平的恒星活动和某些LINER活动相混合，大约有107-108岁的恒星。对H，FUV，NUV，B，R和I波段发射以及M94中其他观测到的恒星和气体示踪物的分析表明，大多数恒星的形成是通过动态ringbar，或者涉及minibar，内圈，椭圆盘和外圈。尤其是中间半径的内部的爆环和双对称结，在当前时期主张条带介导的共振是M94进化的主要驱动力。
哈勃望远镜拍摄
猫眼星系的发现历程
M94是1781年3月22日由梅西尔的好友皮埃尔 梅香（Pierre Méchain）首次发现。梅西尔听说后，对其进行了细致观察，确定了它的位置，并于1781年3月24日对其进行了分类。他在笔记中写道：没有恒星的星云，位于查尔斯阿尔法·卡纳姆·韦纳蒂科鲁姆中心上方，第4号恒星的平行面上。根据弗拉姆斯特德（Flamsteed）的说法，猫眼星系位于猎犬座附近，它的中心十分明亮，并且星云有些分散，类似于天秤座79号下方的星云。
螺旋星系
1787年3月18日，威廉·赫歇尔爵士（Sir William Herschel）用更大的望远镜观察到了更好的外观，足以看清了它的结构。他在未发表的笔记中写道："非常明亮，直径超过20英寸的大型发光核，带有淡淡的红宝石和延伸的分支。" M94后来被赫歇尔儿子约翰多次观察到，他曾描述过它作为：一个非常有趣的物体，它是一个中间大得多的星云。"
如何在天空找到猫眼星系
你想观测猫眼星系吗？其实找到梅西尔 94很容易。比如，从大熊座的"北斗七星"星号开始，寻找一个非常明显的恒星，其距离"手柄"中的最后一颗恒星的掌心宽。这是Cor Caroli（中文名为常陈一，意思是"查理的心脏"），也是猎犬座的双Alpha星。如果您从黑暗的天空中观察，请放松一下眼睛，直到看到组成星座浅三角形的另外两个主星。
您会发现M94几乎位于它们之间的中央。在稍微受到光污染的天空中，以Cor Caroli作为起点，您也可以将M94定位在向北约两个手指宽度的位置。如果用较大的双筒望远镜和小型望远镜观测，可以看到圆形朦胧的斑点，如果用大口径望远镜就就会看到螺旋结构，十分漂亮。
图：梅西尔 94在Canes Venatici星座中的位置。
猫眼星系不仅仅好看，也蕴含了宇宙众多的秘密，比如恒星形成的核心机密，螺旋星系的形成和和演化。如果有朝一日，人类可以"走近"猫眼星系一睹究竟，终会揭开很多奥秘的。
閱讀更多 藍之灣Science 的文章
