探秘沙普利斯亮星云表：穿越银河系星云的奇妙之旅

作者|王思亮

审核|郑成卓

编辑|赵经远

浩瀚星海中，星云是最令人着迷的天体之一。它们既是恒星的诞生地，是宇宙中化学元素的活跃展现，其绚丽多彩的形态和神秘莫测的性质吸引着无数天文学家和天文爱好者的目光。沙普利斯亮星云表（Sharpless Catalog）作为一个涵盖许多重要星云的星表，为我们揭示了银河系中众多令人惊叹的星云区域，是记录这些宇宙奇观的重要资料。

象鼻星云Sh 2-131（作者摄）

一、起源与发展

1953年，美国天文学家斯图尔特·沙普利斯（Stewart Sharpless）利用帕洛马巡天项目（POSS）的图像，对银河系中的电离氢区（即H II区）进行了广泛的调查和编目。H II区是由年轻的、高温的恒星激发周围气体而形成的星云，通常是恒星诞生的温床。基于这项工作，沙普利斯在1953年发布了沙普利斯亮星云表的第一版，包含了142个天体。随后在1959年，他又发布了第二版也是最终版，收录了313个天体。这份星云表尽可能全面地涵盖赤纬-27°以北的H II区，尽管其中也包含了一些更南的星云。在参考资料8中可以浏览完整的沙普利斯星云图像。

美国天文学家斯图尔特·沙普利斯。图像来源：Rochester Review, 29, 7 (1966)

沙普利斯亮星云表中的坐标是基于波恩星表（Bonner Durchmusterung）和科尔多瓦星表（Cordoba Durchmusterung）确定的，但第二版坐标的历元被调整到了1900年。在第二版中，一些南天星区的坐标存在超过1角分的不确定性。因此，后来发布了BFS（Blitz, Fich and Stark）修订版星表，增加了65个新区域，同时移除了约20个天体。

Sh 2-190包含心脏星云IC 1805和鱼头星云NGC 896（作者摄）

二、内容、特点与意义

沙普利斯对“H II区”这一术语采用了非常广泛的定义，导致将一些行星状星云、超新星遗迹以及反射星云也包括在内。在他的星表中，沙普利斯根据多个参数对H II区进行了分类，例如直径、形态（圆形、椭圆形、不规则）、结构（无定形/线状）、亮度以及与之相关的恒星。论文中还分析了H II区的分布，并使用这些区域来确定银道面的方向。除了真正的H II区外，该星表中还有一些被“错误分类”的天体，如反射星云（常与H II发射星云相关）、大型行星状星云、超新星遗迹、沃尔夫-拉叶泡（如海豚星云Sh 2-308）以及两个马费伊星系。

超新星遗迹面纱星云Sh 2-103（作者摄）

沙普利斯亮星云表也收录了其他著名星表[例如梅西叶星表（M）、星云星团新总表及其补表（NGC和IC）以及RCW星表等]中已经存在的部分天体，其中包括天文爱好者熟知的许多星云，包括梅西叶星表中的经典天体[如M17天鹅星云（Sh 2-45）和M42猎户座大星云（Sh 2-281）]，以及著名的NGC天体[如NGC 6960和NGC 6992组成的面纱星云（Sh 2-103，上图）、NGC 1499加利福尼亚星云（Sh 2-220）]。当然，该星表中也有很多此前未被编目过的天体，如巴纳德环Sh 2-276（在猎户座方向，可以算是该星表中最著名的天体之一），以及名称类似但面积更大的波江座环Sh 2-245等。

虽然沙普利斯亮星云表收录的主要是北天的天体，但为了全面了解银河系内的星云，天文学家也创建了覆盖南天的类似星表，譬如与之同时代的RCW星表和Gum星表。RCW星表是由澳大利亚天文学家亚历克斯·罗杰斯（Alexander Rodgers）、科林·坎贝尔（Colin Campbell）和约翰·怀特奥克（John Whiteoak）于1960年出版的，主要覆盖南天，是对科林·冈姆早期星表的扩展。沙普利斯亮星云表中的一些星云也出现在RCW星表中，且有不少相互重叠——沙普利斯亮星云表中至少有50个天体也出现在RCW星表中。RCW星表中有许多著名的南天星云，如RCW 53船底座大星云（下图）。Gum星云表使用频率较少，但是其中的Gum 12（通常称为古姆星云）作为天空中最大的发射星云十分出名，它位于船帆座和船尾座方向，跨度约为36°（其占据的天区与船帆座超新星遗迹有重叠），相当于72个满月的宽度！

RCW 53船底座大星云（作者摄）

沙普利斯亮星云表的重要性不仅体现在它为天文学家提供了一个系统的星云清单，更在于它为恒星形成区的研究提供了宝贵的数据。这些星云是恒星诞生的摇篮，为我们理解恒星的生命周期、银河系的结构和演化以及星际介质的物理化学性质等至关重要。

三、业余观测

对于天文摄影爱好者而言，即使处于较强的光污染环境中，沙普利斯亮星云表仍是一个相当完美的星云摄影清单。许多资深的深空摄影师都开始逐一拍摄沙普利斯星云，产出一幅幅哈勃色的星云大作。使用3nm带宽的SHO窄带滤镜，即使在强烈月光和城市光污染的干扰下，这些星云也仍有着十分高的透过率和对比度。不过，沙普利斯亮星云表中的天体大小差异很大，有些天体如天津一星云Sh 2-109，跨度超过1000角分，而另一些天体则只有几角分。这意味着无论你使用什么设备，无论你的望远镜和成像传感器CCD相机多大，你总能找到适合自己设备的天体。不过这也意味着，如果你希望拍摄许多沙普利斯亮星云表中的天体，你将需要一系列不同的设备。最小的目标可能需要焦距超过1000mm的大型望远镜，而较大的目标则可能需要非常短焦距的相机镜头等设备。

超新星遗迹Sh 2-105眉月星云及其周边的部分天鹅座广域星云（作者摄）

对于热衷目视的天文爱好者来说，沙普利斯亮星云表也是一个宝库，其挑战乐趣和难度远超过梅西叶星表和科德韦尔星表。虽然沙普利斯亮星云表包括了许多梅西叶天体和NGC/IC天体，但其中也包含了很多其他星表未覆盖的天体，尤其是低激发的大型H II云，这些目标面积巨大，因而适合用小型望远镜进行观测，巴纳德环Sh 2-276甚至通过OIII滤镜就可以裸眼观察。不过，其中许多星云对于目视观测者来说存在一定难度。与CCD观测者可以使用H α滤镜不同，我们的眼睛对红色H α发射线的敏感度非常低，这一发射线主要通过对红色敏感的部分视锥细胞探测到，但这些视锥细胞的暗适应能力远低于对绿色敏感的杆状细胞，因此我们必须依赖O III发射线（496nm和501nm）以及H β发射线（486nm），可以使用O III滤镜或覆盖O III和H β发射线的窄带UHC滤镜；对于该星表中低激发的天体，O III发射线的强度较弱，它们的最佳观测波段通常是H β波段，对于这些天体则推荐使用H β滤镜。但即使配备了适当的滤镜，许多沙普利斯天体仍然因为亮度较低、面积较大且对比度较低而难以进行目视观测，对这些天体的目视观测往往需要在黑暗、透明的天空环境下进行。不过，近年来在业余天文圈中兴起的夜视仪玩法逐渐抹平了这些目视的沟壑，尤其是使用F1-2.8的大口径长焦摄影快镜头搭配H α+O III双窄带滤镜，三代以上的夜视仪显像管中就可以实时显示出这些星云十分细致的细节，沉浸体验感十足。

夜视仪目镜后拍摄星云，涉及13个沙普利斯星云（作者摄）

沙普利斯亮星云表不仅是天文学研究的重要工具，也为天文爱好者提供了丰富的探索资源。它通过系统地记录和分类银河系中的H II区及相关天体，推动了恒星形成和星际介质的研究，并且在业余天文领域成为了一个充满挑战与魅力的观察和拍摄清单。未来，对这些星云的认识将更加全面和深入，沙普利斯亮星云表也将继续在天文学的发展历程中熠熠生辉。

参考资料

1、Sharpless catalog，Wikipedia，https://en.wikipedia.org/wiki/Sharpless_catalog

2、Stewart Sharpless，A Catalogue of H II Regions，Astrophysical Journal Supplement，1959，Vol. 4，P.257-279

3、sharpless HII regions，Telescopes and Deep Sky by Reiner Vogel，https://www.reinervogel.net/index_e.html?/Sharpless/Sharpless_e.html

4、Reiner Vogel，The Sharpless Observing Guide，2012，https://www.reinervogel.net/pdf/Sharpless.pdf

5、Sharpless Catalogue Observers Guide，Astronomy, Astrophotography and Telescope Blog，http://astro.neutral.org/astronomy_blog/blog/item/2010/08/sharpless-catalogue-observers-guide

6、Sharpless HII Regions，Adventures in Deep Space，https://adventuresindeepspace.com/sharp.htm

7、Alan Goldstein，Gum Nebula，Astronomy，https://www.astronomy.com/science/gum-nebula/

8、The Sharpless Catalog，Galaxy Map，http://galaxymap.org/cat/list/sharpless/1

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