仙女座星系?

2021-01-15 宇宙之風

仙女星系(英語:Andromeda Galaxy;M31;NGC 224;曾被稱為仙女座大星雲),位於仙女座方位的擁有巨大盤狀結構的旋渦星系,梅西耶星表編號為M31,星雲星團新總表編號位NGC 224,直徑22萬光年,距離地球有254萬光年,是距銀河系最近的大星系。

仙女星系在東北方向的天空中看起來是紡錘狀的橢圓光斑,是肉眼可見的最遙遠的天體之一。普遍認為仙女座星系是本星系群中最大的星系,外表與銀河系相似。本星系群的成員有仙女星系、銀河系、三角座星系,還有大約50個小星系。根據改進的測量技術和最近研究的數據結果,科學家認為銀河系有許多暗物質,並且暗物質的質量佔比是這個星系群中最大的。

仙女星系和銀河系同處於本星系群,直徑至少是銀河系的1.6倍。仙女星系是本星系群中最大的星系,正以每秒300公裡的速度朝向銀河系運動,在30億-40億年後可能會撞上銀河系,最後併合成橢圓星系。斯皮策空間望遠鏡的觀測顯示仙女座星系有將近一萬億顆恆星,數量遠比銀河系多。2006年,重新估計銀河系的質量大約是仙女座星系的50%。

星繫結構

編輯

      以可見光下看見的形狀為依據,仙女座星系在de Vaucouleurs-Sandage延伸與擴張的分類系統下被分類為SA(s)b的螺旋星系。然而,在2MASS巡天的資料中,M31的核球呈現箱狀的形狀,這暗示著M31實際上是棒旋星系,而我們幾乎是正對著長軸的方向觀察這個星系。 [21] 仙女座星系也是一個LINRER星系(低游離核輻射線區),在分類上是一種很普通的活躍星系核。

2005年,天文學家使用凱克望遠鏡觀察到細微的像被噴灑而向外延伸的恆星,實際上也是主星盤本體的一部分。這意味著仙女座星系的螺旋盤面比早先估計的大三倍。這個證據顯示仙女座星系盤的直徑超過220,000光年,是一張巨大且延展的星盤。早先估計的直徑是70,000至120,000光年。

星系相對於地球的傾斜估計是77°(90°是直接從側面觀看),分析星系橫斷面的形狀像是字母S的形狀,而不是一個平坦的平面。造成這種形狀翹曲的一個可能是與鄰近M31的衛星星系引力的交互作用。 分光鏡的觀測對星系的自轉速度在距離核心不同的半徑上提供了詳細的測量。在鄰近核心的地區,旋轉的速度達到225公裡/秒(140英裡/秒)的峰值;在半徑1,300光年處開始下降,在7,000光年處達到最低的50公裡/秒(31英裡/秒)。然後,速度在平穩得上升,在半徑33,000光年的距離上達到的豐值是250公裡/秒(155英裡/秒)。在這距離之外的速度又慢慢的下降,在80,000光年處降至200公裡/秒(124英裡/秒)。這些速度的測量暗示集中在核心的質量大約是6 × 10M☉,總質量成線性的增加至半徑45,000光年處,然後隨半徑的增加而逐漸減緩  。

    仙女座星系的螺旋臂向外延伸出一連串的電離氫區,巴德描述成"一串珍珠"。它們看似緊緊的纏繞著,但在我們的銀河系卻是被遠遠的分隔著。矯正過的星系圖很明確的顯示有順時針方向旋轉的螺旋臂纏繞在螺旋星系內。從距離核心大約1,600光年處有兩條連續的螺旋臂向外拖曳著,彼此間最近的距離大約是13,000光年。螺旋的樣式很可能肇因於與M32的交互作用。這些置換可以由來自於恆星的中性氫雲觀察到。

在1998年,來自歐洲空間局的紅外線太空天文臺的影像顯示出仙女座星系的整體形象可能是會被轉換成圓環星系。在仙女座星系內的氣體含塵埃形成了幾個重疊的圓環,其中最突出的一個圓環在距離核心32,000光年的半徑上。這個環由冰冷的塵土組成,因此在可見光的影像中這個環是看不見。

更周詳的觀察顯示內部還有更小的塵埃環,相信是在200萬年前與M32的交互作用造成的。模擬顯示,這個較小的星系沿著極軸方向穿越了仙女座星系的盤面。這次碰撞從較小的M32剝離了超過一半的質量,並且創造了仙女座星系內的環結構。

對M31擴展開來的暈的研究顯示,大致上是可以和銀河系做比較的,在允中的恆星同樣是屬於金屬貧乏的,並且隨著距離的增加更形貧乏。這些證據顯示這兩個星系走著相似的演化路線,在過去的120億年中,它們可能各自都吞噬了1-2百個低質量的星系。在M31擴展的暈中的恆星和銀河系中的恆星可能近到只有兩星系間三分之一的距離。


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