仙女座: 它改變了人類對星系的認識

仙女座： 它改變了人類對星系的認識

2018-10-11 02:05:18來源：科技日報作者：${中新記者姓名}責任編輯：左盛丹

2018年10月11日 02:05　來源：科技日報

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　　仙女座： 它改變了人類對星系的認識

　　仙女座中的仙女星系M31李鵬攝

　　（拍攝參數：佳能6D，600mm，主鏡銳星CF90，赤道儀艾頓CEM25P，ISO12800, 單張曝光59秒，13張疊加）

　　光譜志

　　時光荏苒，歲月如梭，轉眼間就進入了10月。在這如詩畫般的美好季節，萬物盡顯此生最美豔的色彩。但對於我們頭頂的星空來說，會進入短暫的平靜期。入夜後，夏夜壯闊的銀河在落日後匆匆西沉，而冬夜明亮的繁星也只會在後半夜才升起。此刻主導秋季夜空的，是一群活躍在古代神話中的王族星座，有代表國王的仙王座、代表王后的仙后座、代表勇士的英仙座和本篇文章的主角，被稱為「神仙姐姐」的公主星座——仙女座。

　　仙女座是全天88星座之一，位於大熊座的下方，在飛馬座附近。仙女座是希臘神話中的安多米達，仙女的頭為壁宿二，是飛馬座四邊形的其中一隻角；腰帶上為全天第55亮星的奎宿九。仙女座之所以聲名在外，是因為在它的中心，有個夜空中非常著名的星系——仙女星系M31（又稱仙女座星系）。

　　說仙女星系著名，是因為它非常容易被觀察到。它直徑約為22萬光年，距離地球約254萬光年，所以在秋季夜空的東北方向，在仙后座「W」開口方向的反向不遠處，就能基本確定它的位置。仙女星系的總星等為4等，單位面積的亮度平均為6等，在晴朗無月的夜晚，用肉眼就能可見像一小片白色雲霧的它。要是通過一架小型天文望遠鏡，就能看出它那柔和的銀白色橢圓形狀。

　　仙女星系是一個典型的旋渦星系，但是由於它是側面朝向我們，所以不容易看出它一條條的旋臂。通過口徑大一些的天文望遠鏡，可以看出它的一些結構，比如它的核心特別明亮，並且越往中心部分越明亮，還可以看出一部分旋臂、黑色的塵埃線等。另外還可以看到它的兩個矮星系伴侶：在M31核心南面的是呈圓形的、很密集的橢圓星系M32，在M31西北邊的是略微暗弱一點兒但比M32更大且長的橢圓星系M110。還有許多銀河系內的比較暗弱的恆星充滿了這一天區，為仙女星系增添了迷人的色彩。

　　在人類認識宇宙的過程中，仙女星系曾發揮了重要作用。18世紀，人們在天空中發現了模糊的延伸天體，將其稱為星雲。隨著對銀河系認識的深入，天文學家們對銀河系的大小、這些星雲是否位於銀河系內，以及星雲的實質是什麼展開了討論。有科學家認為，他們觀測到的旋渦狀星雲是氣體星雲，還有一些科學家認為它們是恆星系統。這引發了天文學史上著名的沙普利-柯蒂斯爭論。爭論過程中，沙普利和柯蒂斯兩位天文學家都用仙女星系M31中的新星來確定距離。很明顯，如果其距離遠遠超出了銀河系的範圍，問題便迎刃而解。

　　1923年，美國天文學家哈勃用當時世界上最大的望遠鏡，將仙女星系的外圍部分分解為單個恆星，並在其中證認出造父變星，計算出其距離遠遠超過銀河系大小。沙普利-柯蒂斯爭論如此才有了最終結論：那些被稱作星雲的延伸天體位於銀河系之外，實際上是和銀河系一樣的恆星系統，也即星系。仙女星系因此成為人類確認的第一個河外星系。

　　仙女星系是少數光譜藍移的星系之一，它以大約每秒300公裡的速度靠近太陽。如果考慮太陽系在銀河內的速度，將會發現仙女星系以100—140公裡/秒的速度接近銀河系。即使如此，這並不意味著未來會和銀河系發生碰撞。2015年的觀測數據認為，銀河系可能正在以每秒200公裡的速度靠近M31。即使會發生碰撞，也是幾十億年後的事情了。在這種情況下，兩個星系會合併成一個更巨大的星系。這對於我們來說，是太過遙遠的事情，不足為慮。

　　由於肉眼可見，目標明顯，因此仙女星系也成為了眾多天文愛好者觀測和拍攝的目標。與普通星野拍攝不同的是，拍攝M31仙女星系需要長焦段的鏡頭或者望遠鏡，同時為了消除地球自轉的影響，需要配備赤道儀。拍攝完成後，一般要採用多張疊加的方式，來獲得更好的畫質和圖像效果。

　　秋夜如水，挑個晴朗的夜晚，在自家後院架起望遠鏡，去一睹「神仙姐姐」的芳容吧。