天上的星星是一颗恒星还是一个星系？梅西耶和哈勃来告诉你！
本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛。
“仰望星空、脚踏实地”，这是2010年高考的命题作文，取材于温总理的一首诗歌《仰望星空》，当然在作文中我们更看重的是脚踏实地，因为无论是现实还是理想，都必须努力去争取，但今天我却试图从纯星空的角度来对宇宙做个简单了解！
人类对星星的认识历史
古埃及人通过观测天狼星的运行规律来配合农耕，当天狼星和太阳一起升起时，古埃及人就知道尼罗河又要开始泛滥了，当洪水退去，尼罗河三角洲上都淤积了沃土，古埃及的将种子播种在肥沃的土地上，开启了一年丰收的希望！
关于占星术也许是人类对星空运行最好的终结，在这一点上西方和东方的理解是类似的，都是以日月星辰位置的各种变化来与预测人世间的各种事物变化，比如流星或者超新星的出现，尤其预示着人间将会发生沧桑巨变！甚至很多天文学家都来自占星学家，比如第谷·布拉赫就是丹麦国王腓特烈二世的御用占星学家，他是开普勒的老师。第谷是天文史上著名的观测家，他积累的行星观测资料甚至直接导致了开普勒行星三大定律的出现。
赫歇尔认识银河系
赫歇尔最著名的成就是发现了天王星，当然这必须得提一下他妹妹卡罗琳·赫歇尔，这位终身未嫁的女性也是一位伟大的天文学家，他们兄妹联手制造望远镜，赫歇尔观测，妹妹记录，真是一段佳话！但各位可能不知道，在发现天王星而名声大震之后的赫歇尔曾经是试图确立整个银河系的立体机构！
1785年赫歇尔通过上千次观测测定了近11.8万颗恒星的位置，画出了银河系的结构，看起来像一个煎破了的蛋，跟现代银河系的螺旋结构大相径庭，但此后100年内，再无人比赫歇尔跟熟悉银河系。
梅西耶星表的建立
出身贫苦家庭的梅西耶在14岁那年的一颗明亮的彗星让他对天文产生了浓厚的兴趣，1751年梅西耶通过一次复制中国地图的机会进入天文台工作，这为他以后伟大的发现奠定了重要的基础。
梅西耶
1757年梅西耶第一次记录了M32，这是仙女座大星系的一个伴星系。梅西耶的工作是追踪哈雷彗星的轨迹，但由于计算错误，梅西耶总是追踪错位置，不过阴差阳错使得他记录了M1，也就是著名的蟹状星云，这是1054年（宋朝）超新星爆发的遗迹！
1763年，梅西耶发现了M3（M2已经被人发现)，不过也是从这一年开始，梅西耶开始认真巡天搜寻这些天体，那一年他发现了19个未被人发现的天体！1764年，梅西耶发表了40个他观测到的天体。
梅西耶在1771年和1781年以及1784年，分别发表了《梅西耶星团星云列表》的第一二三卷，但梅西耶使用的是50-70毫米口径的小望远镜，因此后来发现其中有很多梅西耶天体都是螺旋结构的星系，但当时没有先进的测距技术，并不知道这些是遥远的星系也是像银河系一样的超级星系。
梅西耶天体总共有110个，种花家做了一张表，当然110个星系不可能全部显示，截取了一部分，将星系星云部分以不同颜色标注，方便大家区分。
而在现代，梅西耶天体的观测成了检测望远镜分辨力以及参与者观测水平和长时间观测的能力，有一项梅西耶马拉松，也就是尽可能多的观测梅西耶天体，各位有兴趣可以参与下。
哈勃区分仙女星系为河外星系
梅西耶时代的观测水平并不区分距离，但到了二十世纪的哈勃时代就不一样了，天文学测距技术得到的了长足的发展，哈勃测定出M31也就是仙女星系距离地球达110万光年，当然这和现代M31的254万光年相去甚远，但他已经敏锐地意识到这个距离完全超过了银河系的大小，因此这是第一个被认定的河外星系。
而随着越来越多的河外星系被确认，人类的视线一下子从银河系扩展到了更广袤的宇宙空间，而且随着哈勃发现宇宙膨胀，新的测距方式将是一哈勃常数为标准测量遥远星系的距离，比如上亿光年，甚至数十亿光年，人类获得了前所未有的视野。
各种天体的简介
我们从梅西耶天体列表中可以看到有几种天体，分别是星云、球状星团、疏散星团以及双星和漩涡星系等，我们一一来做个简介：
星云：一般都是超新星爆发或者红巨星扩散后的弥漫物质形成的星云，比如M1蟹状星云就是1054年超新星爆发后形成的星云，而M57烟圈星云则是一个典型的行星状星云！
球状星团：围绕中心公转、呈球形分布的恒星团，银河系内这样的天体大约有超过150个
M3 猎犬座 球状星团
漩涡星系：星系大都是规则的漩涡星系或者棒旋星系，当然也有合并中的不规则星系，还有不规则的爱星系，比如大小麦哲伦星系就是连自转都像指纹状的矮星系。
M104室女座 漩涡星系 草帽星系
除了这些以外，还有太阳系内的彗星，以及临近空间内爆发的超新星等，这些都是肉眼能看到的天体。
哈勃望远镜的三张超级深空照简介
哈勃空间望远镜分别在1995年和1998年以及2003年，分别对天空中看起来空无一物的区域进行数周乃至上月的曝光，结果发现在远达133.5亿光年外仍然有大量的星系，其数量超过想象，按从HUDF（哈勃超级深空场）取得的照片初步估计，我们的宇宙有超过2万亿个星系，而我们观测过的甚至远不足1%。
所以我们看到的星星，其实大都都是星星，星云除了M42这些比较亮的星云之外，其他是难以肉眼见到的，而星系在北半球则能看到M31和M33，在南半球则还能看到大小麦哲伦星系，其他就很少见了。而行星状星云或者双星之类，我们肉眼是无法看到的！