尋找M5和M13中的明亮變星_風聞

原創：牧夫天文

原作：Bob King

翻譯：康宇琦

校對：牧夫觀測指南組

編排：李子琦

原文鏈接：

https://www.skyandtelescope.com/observing/hunting-bright-variables/

      球狀星團中存在着非常多的變星，其中的一些用業餘天文望遠鏡就可以看到。下面讓我們一起來探索存在於M5和M13星團中的變星們吧～

M5是已知最老的星系團之一，它已經130億歲了，距地球24500光年。在M5中至少有105顆變星，其中大部分為天琴座RR型變星。

Credict：Robert J. Vanderbei

      春夏之交，隨着夜晚逐漸温暖起來，球狀星團也迴歸到我們的視野之中。其中，位於武仙座的M13和位於巨蛇座的M5是最值得一看的。這些如蜂羣般密集的星羣令觀測過它們的人都難以忘懷。

      大多數球狀星團都十分年老，其中有很多成員已經演化成處於氦燃燒階段的巨大恆星，並且它們的氦核外還包裹着一層燃燒中的氫殼。在這個階段，恆星的外部殼層開始交替性地膨脹與收縮，進而形成脈動。這種脈動現象在我們眼中就是恆星亮度會有明暗變化。在夏夜裏觀察較亮的球狀星團中的變星，我們會發現明暗的週期變化使它們如螢火蟲般在天空中閃爍。

      天琴座RR型變星，名稱來自天琴座RR星這個明亮的典型。它們是巨型經典造父變星的一個較暗淡的低質量版本，同樣棲息於密集的球狀星團中。像造父變星一樣，天琴座RR型變星也是很好的標準燭光，可幫助我們測量與球狀星團的距離。在這些球狀星團中，你還可以觀測到其他具有脈動的老年變星，比如蒭藁增二（Mira）型變星，金牛座RV型變星（與太陽有着相似質量，但在年老時膨脹至超巨星狀態）和半規則變星（與Mira型變星相似但它的光度曲線在每個週期中有着不規則的變化或中斷）。 

M5中最明亮的兩顆變星是v42和v84。v42極易觀測到，因為它非常明亮並且遠離星團中心。圖片豎直向上指北。

Credict：Robert J. Vanderbei

你可以在這幅gif圖中看到天琴座RR型和其他脈動的造父變星。圖中v84是閃爍的，而v42由於時間湊巧沒有太大變化。

Credict：Robert J. Vanderbei

      球狀星團中的大部分變星都很暗，但包括M5和M13在內的幾個星團都可作為一些小口徑（如6英寸）望遠鏡的目標。最扎眼的兩顆變星還屬M5中的v42（造父變星）和v84（金牛座RV型變星）。v42的亮度最大可達視星等10.5，因而成為整個星團中最亮的星。在25.7天的週期裏，它先逐漸衰減至視星等12，之後伴隨其外殼10%-20% 的膨脹與收縮又回升到亮度峯值。你可以使用下表在不同夜晚記錄v42的亮度，以此追蹤它的亮度起伏。

這個組合成的更寬視野圖中囊括了巨蛇座5號星（5 Serpentis） 和M5中的兩顆變星。你可以利用巨蛇座5號星來定位M5和他的變星。

Credict：AAVSO

      v84隱藏在星團的中心附近，因此你需要花費更多精力才能找到它。它的光線變化要柔和一些，以54天為週期，視星等在10.8到12.3之間搖擺。v50位於核心區以北的三顆較暗恆星之間，屬於半規則變星。它的亮度在視星等14.2-15間變化，是M5中亮度排名第三的變星。一個10英寸口徑的望遠鏡，再加上一個能見度穩定的夜晚，就可以捕捉到它的最佳畫面。

這是一個展示M13中變星的動圖。

Credict：Robert J. Vanderbei

      如M5一樣，M13也有很多變星。最亮的是v11(視星等11.9)，位於核心區西南方几弧分的地方。雖然它比較容易觀測到，但這個半規則變星在92.5天中的視星等變化只有0.3。在它北方是一個更暗但變化更強烈的變星v2。這顆造父變星的視星等變化在5.1天內就可以完成從12.6至13.5間的循環。

這幅圖包括了M13中14個不同的變星，大多是半規則Mira型變星，視星等變化幅度僅為0.1到0.2。要找到變化更為強烈的v11和v2，可利用核心區西南方的小三角進行定位。圖片豎直向上指北。

Credict：Robert J. Vanderbei

      兩者都位於星團中心西南方向幾弧分處，文中的星圖可以幫助你找到它們。位於核心區外圍的變星更容易被發現，放大倍率為150倍左右的8英寸或更大望遠鏡即可對它們進行觀測。對於星團中心的變星，放大倍率最好增加到250倍或更高。雖然高倍率通常使得圖像非常模糊，但切換到357倍的放大倍率可以很好地將變星從其他恆星中分離出來。

這是一張視野更寬闊的M13的照片，並標出了v11的位置和兩個視星等10.8的恆星的位置。圖片豎直向上指北。

 Credict：Jim Misti

      人們大都喜歡星團中諸多恆星光芒累積在一起時光彩奪目的模樣，但這些默默無聞卻仍舊艱難閃着光的巨大恆星們，也有着它們自己獨特的魅力。

『天文時刻』 牧夫出品

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圖為恆星死亡時候爆發的上帝之眼，是名叫菲力可斯星雲的天體，位於距離地球650光年的寶瓶座中。

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