M102：尘埃落定
Stephen James O’Meara
译自Sky & Telescope, Vol. 109, No. 3 (2005)
NGC 5866真的是M102吗？尽管M102的历史错综复杂，但答案却是出人意料的简单。
长久以来，天龙座平凡的透镜状星系NGC 5866就是深空天体观测者热门的争议中心：这是否是M102——查尔斯·梅西耶那著名的星云星团表中少有的几个模棱两可的天体之一。有关这场争论的历史值得重复讲述一遍。
梅西耶最初的星表是这样描述第102个天体的：
位于牧夫座Omicron与天龙座Iota之间的星云。非常暗。附近有一颗6等星。
牧夫座Omicron与天龙座Iota之间的距离大于40度，哪怕对于梅西耶时代熟练的观测者来说，它们都不像是定标天体。因而，这段描述中肯定有什么东西出了差错。但差错是什么呢？为避免猜测中的搅浑水，让我们来看看事实。
1781年4月13日，梅西耶对这个天体进行了最后一观测，这被包括在他对星表的最终增补中。它是梅西耶的同时代人物Pierre Méchain上个月刚刚发现的M100。增补发表在1781年出版的1784年法语历书Connaissance des Temps中。
Méchain向梅西耶提供了不少新天体的信息，尽管梅西耶在他的出版期限之前狂热地观测所有这些天体，但在期限来临时仍旧有3个天体未被观测到。不过梅西耶还是在增补中加上了这3个天体，标题为M. Méchain发现，但M. 梅西耶仍未观测到。此外，Méchain只告诉了梅西耶第101个天体的位置测量数据。
当增补印刷出来之后，Méchain发现了一个错误：第102个天体并非新的天体，而是对第101号天体的重复观测。Méchain在与梅西耶讨论了这个问题之后，寄发了一封更正信，这封信最早见于柏林科学院1782年的Histoire中。信的一份副本（署明时间为1783年5月6日）被寄到了Berliner Astronomisches Jahrbuch的主编、柏林的Johann Bernoulli手里。Bernoulli将原始信件译成德文，并于1786年印出：
在1784年的Connaissance des Temps的第267页，M. 梅西耶列出了我在牧夫座Omicron与天龙座Iota之间发现的第102号星云。这只是个错误。这个星云与之前的101号是同一个。在我送给M. 梅西耶的云雾状天体星表中，他因为星图上的一个错误而迷惑不已。
很明显，Méchain为收回这个错误，只花费了很段的时间。而根据哈佛大学历史学家Owen Gingerich的观点，Méchain的话也“绝对确定”地解决了这一谜题。在向John H. Mallas和Evered Kreimer的The Messier Album的投稿中，Gingerich写道：
1877年，（Edwin）Holden将Méchain的信收录在了他那实用的Index Catalogue of Books and Memoirs Relating to Nebulae and Clusters中。（Guillaume）Bigourdan在1907年巴黎天文台Annales的Observations一书（出版于1917年）对星云古老发现不厌其烦的描述中，更明确地提出了这一更正。然而，其他研究梅西耶星表的人似乎直到1947年才注意到这一点，当时Helen S. Hogg在加拿大皇家天文学会的会刊上发表了Méchain的信件。
谜题解决了？看上去是这样的。尽管有了这些事实，许多观测者却拒绝接受M102是M101的重复这一观点。他们坚持认为，M102是其他的天体。然而，这种激情却是毫无依据的。
搅浑水
在关于M102的故事本身看起来已经简单明了的同时，却仍存在着争端，它根源于以单一假设为基础的流行理论。问题在于，这一理论较它试图解决的问题而言却引入了更多谜题。M102理论的核心是梅西耶星图上的一个错误。许多人都思考过这个问题，并得出了相同的结论，这最早于1844年被William Henry Smyth在其经典著作A Cycle of Celestial Objects中提及：
一个小而亮的星云，位于天龙的腹部，其北侧有4颗小星贯穿整个天区。关于它是否就是Méchain在1781年发现的星云可能还存有疑问，这是因为梅西耶只是说它“极其暗淡”，并位于牧夫座Omicron和天龙座Iota之间。但这里必定出了什么差错，它们之间有着（42度）的赤纬偏差和（44分）的赤经偏差，这片区域内遍布各种天体。但如果将牧夫举起的左手上的Theta星错认为Omicron星，这（NGC 5866）可能就是Méchain和（约翰·赫歇尔的）1910号天体；它是附近5个星云中最亮的一个。
Smyth的答案很漂亮，但有一点例外：如果Méchain发现了NGC 5866，那么他自己也没有认识到这一点。在他写给Bernoulli的信，也就是他纠正了关于M102错误的那封信中，Méchain写下了对他1781年发现的6个星云的描述，而这里不包括NGC 5866。
Méchain在信中说，梅西耶因他星图上的一错误而感到迷惑，但如Smyth所说的那样将牧夫座Omicron误作牧夫座Theta不会是唯一的错误，这是M101并不在牧夫座Theta与天龙座Iota之间。如果Méchain在这两颗星之间发现了一个星云，他为什么不将其告诉Bernoulli呢？正如Sky ;&amd Telescope杂志已故专栏作家Walter Scott Houston某次讥讽Smyth如此辨认M102时所说：“一个错误的假设加上无误的逻辑，造就了一罐蠕虫。”
一些人声称，Méchain对M101和M102的描述疑为不同，因为他称M101是“一个无星的星云，非常昏暗且非常大”，而称M102是“一颗6等星”附近“极其暗淡”的星云。一个非常昏暗的星云与一个极其暗淡的星云之间的区别是无关紧要的。M101比NGC 5866亮上2个星等。M101呈圆形，视直径30′，而NGC 5866占据的是7′*3′的纺锤形天区。通过一架小望远镜所见的M101高度弥散，而NGC 5866则高度凝集。这两个天体的大小与外观有着显著的差异。
那么M102是什么呢？
150多年来，大熊座面向我们的旋涡星系M101（左）与天龙座的侧向透镜星系NGC 5866（右）就被卷入了一场一场关于查尔斯·梅西耶深空天体星表第102个天体的争论。问题的根源可能是长久以来出版期限的祸害。
我们能否用已知的事实去解决M102的谜题呢？是的。我们所要做的一切就是接受Méchain的话——梅西耶的星图上有一个错误；是梅西耶而非Méchain感到了迷惑；M102是对M101的重复观测。
下面是梅西耶在1784年的Connaissance des Temps引用Méchain对101的描述：
无星的的星云，非常昏暗且非常大，直径6′或7′，在牧夫的左手与大熊的尾巴之间。
梅西耶还列出了Méchain在1783年3月27日测量出的天体位置，赤纬值很准确，但赤经值比真实位置偏西1.75度。
在梅西耶个人的1784年Connaissance des Temps上，他标出了M102的位置，它几乎落在牧夫座Theta和天龙座Iota连线的正中央。正如Méchain在他写给Bernoulli的信中所说，梅西耶的星图上有个错误。不是牧夫座Theta被错标成了牧夫座Omicron，就是梅西耶不过将Theta误写为Omicron。
不幸的是，这一发现并不能解决M102的谜题，这是由于在标出的位置上没有任何东西。离这个位置最近的天体是12等的NGC 5687，这对于Méchain来说太暗了，他不会观测到的。NGC 5866在标出位置的东北方3度，而M101在此位置以西6度。
Méchain说，梅西耶被迷惑了。如果M102实际上就是M101，而在梅西耶的星图上，Theta被误标了（这是个非常好的解释，因为Theta星在“牧夫的左手”），那么仅存没有清楚的事情就是在梅西耶自己的Connaissance des Temps上标出的M102位置。Méchain的意思是说，使梅西耶迷惑的是他在标注Méchain的第二个发现时，他弄错方位了吗？
由于牧夫座Theta是M101附近肉眼可见最亮的恒星，所以梅西耶了可能将它视作起点星。因而，我在星图上标出了梅西耶所标出的M102的位置并回推，以研究当时的情况。突然间，我停住了，我意识到这个位置是M101相对于Theta星的极好镜像。如果梅西耶将M102的位置画在了牧夫座Theta星以西而非以东，它就几乎处在当代星图所示的M101位置的上方。
最后，Méchain说M102在一颗6等星附近，这又是怎么回事呢？如果你画出了他所给的M101错误位置，你会发现这个星系在大熊座86西北偏北40′的地方，而大熊座86的亮度为5.7等。
现在已无多大的余地来讨论M102是否就是对M101的重复观测了。对于我们来说，没有理由去怀疑Méchain写给Bernoulli的信。它是完全正确的。而虽然Smyth和其他人的理论充满了诱惑力，仔细的研究却将它们归于不可能。如果说这个故事告诉了我们什么东西，它告诉我们的就是我们不应用当代的需求来干预历史。NGC 5866应该了断与M102的关联了。存在谜题的日子已经一去不复返了，而简单这一原则取得了胜利。
Steve O’Meara自1994年起开始研究M101与M102的问题。当他最终意识到这个问题与出版期限有关时，他不得不笑了出来。这样的事情太熟悉了，问问他的编辑就行了。
