貓眼星系在哪裡？
在18世紀，法國著名的天文學家查爾斯·梅西爾（Charles Messier）在觀測夜空時注意到了幾個"星雲狀物體"的存在。起初，他認為這些天體是深空的彗星，可能過一段時間就看不到了，沒有什麼太大的研究意義。為了讓後人避免它們的干擾，梅西爾開始對它們進行分類，這就是著名的梅西爾目錄。如今， 梅西爾目錄包含了100多個觀測對象，並且是最有影響力的深空天體目錄之一。
貓眼星系
在梅西爾目錄中，最為引人注目的是貓眼星系，有人稱之為鱷魚眼星系或者梅西爾 94。這是一個螺旋星系，距地球約1500萬光年，緊鄰獵犬座，位於大熊座東北方向。貓眼星系的直徑為50,000光年，人們在晴朗的夜晚可以用雙筒望遠鏡觀測到這個星系，但是你會發現它像一小束光。不要小瞧一束光一樣的東西，優秀的天文學家即使使用小型望遠鏡，也可以將它識別為星系。
雖然您可能不會在觀察中看到條紋狀結構，但梅西爾 94的核心非常明亮，因此被歸類螺旋星系。明亮的圓盤周圍是活躍的恆星形成區域的環，在天文攝影中顯示為藍色年輕恆星團。該偽影將其與較舊的淡黃色恆星種群的褪色外圈勾勒出輪廓。
星系全家福
但是，在邊境上，還有另一個恆星產生環！這確實使M94成為罕見的星系，在其中我們可以目睹新星"波浪"的誕生。科學家進行了深入的多波長分析（0.15-160μm），以研究附近的M94星系的外部區域。研究結果表明，非光學數據支持這樣一個想法，即該星系的外圍不是由閉合的恆星環形成的，比如傳統文獻中要求的那樣，而是由螺旋臂結構形成的。從這個意義上講，M94是具有非常明亮的外盤的III型反截斷盤星系，這是一個絕佳的例子。這個星系的外盤占星系總恆星質量的23％，並貢獻了約10％的新恆星，表明貓眼星系的這一區域是十分活躍的，至少在過去的1500萬光年中是活躍的。
實際上，外盤的特定恆星形成率（SFR）比內盤大約2倍，換句話說，每單位恆星質量的恆星形成效率更高。科學家探索了不同的情況，試圖解釋外盤中恆星形成活躍的原因。他們發現，內圓盤可以在外圓盤中動態創建螺旋臂結構，從而引起我們觀測到的SFR，以及與該星系類似的內環。
長波觀測圖像
僅僅這個解釋是遠遠不夠的。天文學家要通過各種形式的電磁頻譜，更深入地研究貓眼貓眼星系的核心。科學家對橢圓形圓盤星系M94（NGC 4736）進行了視覺，近紅外和H_alpha表面光度法研究，以研究衰老恆星中的質量分佈和熱輻射氣體的分佈情況。內恆星盤的徑向輪廓比指數比較陡，並顯示出扭曲和變形的等張線。但是，很明顯灰塵不是導致出現這個偏差的原因。科學家通過超級計算機對許多形態模型進行研究表明，M94的中央恆星條弱，長軸長度為0.7 kpc，約佔20 arcsec內總光線的14％。"
科學家使用衍射光譜法觀測研究了該區域的氣體和恆星運動學。恆星運動學表明存在一個小球面凸起，v / sigma約為0.8。該區域的恆星速度場近似軸對稱，表明棒對熱成分運動學的影響相對較小。條形區域中的暖氣體顯示出與恆星運動學的整體和局部偏差，但中央條形區域之外的區域適合一般的HI速度場。在棒擾動和軸對稱圓盤及凸起的可能性下，氣體的閉合軌道的模型計算預測了平衡流中冷氣體的大非圓周運動，很明顯這與中心H_alpha運動學不相符。
NASA拍攝的貓眼星系
HST微弱目標相機圖像將NUV從核心區域發出的光分解為明亮的核心和20°長的minibar微弱圖像，位置角為30°。核和彌散性內盤的光學和IUE光譜表明，低水平的恆星活動和某些LINER活動相混合，大約有107-108歲的恆星。對H，FUV，NUV，B，R和I波段發射以及M94中其他觀測到的恆星和氣體示蹤物的分析表明，大多數恆星的形成是通過動態ringbar，或者涉及minibar，內圈，橢圓盤和外圈。尤其是中間半徑的內部的爆環和雙對稱結，在當前時期主張條帶介導的共振是M94進化的主要驅動力。
哈勃望遠鏡拍攝
貓眼星系的發現歷程
M94是1781年3月22日由梅西爾的好友皮埃爾 梅香（Pierre Méchain）首次發現。梅西爾聽說後，對其進行了細緻觀察，確定了它的位置，並於1781年3月24日對其進行了分類。他在筆記中寫道：沒有恆星的星雲，位於查爾斯阿爾法·卡納姆·韋納蒂科魯姆中心上方，第4號恆星的平行面上。根據弗拉姆斯特德（Flamsteed）的說法，貓眼星系位於獵犬座附近，它的中心十分明亮，並且星雲有些分散，類似於天秤座79號下方的星雲。
螺旋星系
1787年3月18日，威廉·赫歇爾爵士（Sir William Herschel）用更大的望遠鏡觀察到了更好的外觀，足以看清了它的結構。他在未發表的筆記中寫道："非常明亮，直徑超過20英寸的大型發光核，帶有淡淡的紅寶石和延伸的分支。" M94後來被赫歇爾兒子約翰多次觀察到，他曾描述過它作為：一個非常有趣的物體，它是一箇中間大得多的星雲。"
如何在天空找到貓眼星系
你想觀測貓眼星系嗎？其實找到梅西爾 94很容易。比如，從大熊座的"北斗七星"星號開始，尋找一個非常明顯的恆星，其距離"手柄"中的最後一顆恆星的掌心寬。這是Cor Caroli（中文名為常陳一，意思是"查理的心臟"），也是獵犬座的雙Alpha星。如果您從黑暗的天空中觀察，請放鬆一下眼睛，直到看到組成星座淺三角形的另外兩個主星。
您會發現M94幾乎位於它們之間的中央。在稍微受到光汙染的天空中，以Cor Caroli作為起點，您也可以將M94定位在向北約兩個手指寬度的位置。如果用較大的雙筒望遠鏡和小型望遠鏡觀測，可以看到圓形朦朧的斑點，如果用大口徑望遠鏡就就會看到螺旋結構，十分漂亮。
圖：梅西爾 94在Canes Venatici星座中的位置。
貓眼星系不僅僅好看，也蘊含了宇宙眾多的秘密，比如恆星形成的核心機密，螺旋星系的形成和和演化。如果有朝一日，人類可以"走近"貓眼星系一睹究竟，終會揭開很多奧秘的。