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風車星系（位于大熊座的螺旋星系）

次瀏覽 | 更新時間：2023-05-16

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風車星系

位于大熊座的螺旋星系

風車星系（也稱為M101或NGC 5457）是正面朝向地球的螺旋星系，位于大熊座，距離地球大約2,100萬光年（600萬秒差距）。

風車星系由皮埃爾·梅香在1781年3月27日發(fā)現(xiàn)，隨后他將此一發(fā)現(xiàn)轉達給梅西爾，梅西爾在核對了位置之后將之登錄于梅西爾目錄中，并作為最后一個記錄。

在2006年2月28日NASA和ESA發(fā)放一張風車星系非常詳細的照片，在當時，那張照片是哈勃太空望遠鏡所拍最大和最詳細的星系照片。這張照片是經由51次獨立的曝光，再加上一些在地面上拍攝的照片合成的。

基本信息

中文名	風車星系
別名	M101 NGC 5457 UGC 8981
分類	SAB(rs)cd
直徑	(V)28′.8 × 26′.9
視星等	(V)7.86

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發(fā)現(xiàn)

風車星系

皮埃爾·梅香，M101的發(fā)現(xiàn)者，將它描述為“沒有恒星的星云，非常黑暗和巨大，直徑約6'到7'，位置在牧夫座的左手和大熊的尾部之間。當人們標示出（定位用的）格子線時，將難以辨識出它?！?/span>

威廉·赫協(xié)爾在1784年補充如下：“M101在我的7、10、和20-英呎的反射鏡下是一個顏色斑駁的云狀物，我可以解析開來；所以我可以預期我的望遠鏡是良好的，或者，render the stars visible of which I suppose them to be composed.”

羅斯勛爵在19世紀后期使用他的72吋牛頓反射鏡觀察M101，他是第一個詳細說明螺旋的結構并且描繪素描圖的人。

以現(xiàn)代的儀器要觀察螺旋的結構，還是要有足夠大的口徑，配合非常黑暗的天空，使用低倍率的目鏡。

結構和組成

未經計算機處理過的原圖

與銀河系比較，M101真的是一個大星系，直徑17萬光年，就幾乎是銀河系的兩倍。對質量所知不多，最常被引用的數(shù)值是160億太陽質量，但這個數(shù)值毫無疑問是偏低的，因為M101的低亮度會導致這樣的低估。對電離氫區(qū)(HⅡ)和自轉速度的新認知，認為質量應該在一仟億至一兆個太陽質量。

另一個值得關注的是這個星系巨大且極端明亮的氫游離區(qū)，在相片上大約總共有3,000處之多。氫游離區(qū)是在星系之中，因自身的引力下而收縮的高密度氫云氣區(qū)，到最后，當局部地區(qū)的氫原子密度足以因發(fā)氫融合反應時，新的恒星就將誕生。理所當然的，氫游離區(qū)經常有許多非常明亮和高溫的年輕恒星，促使云氣呈現(xiàn)藍色。

在M101的圖片上可以看見其中的一邊是不對稱的，這被認為是在過去曾經和另一個星系發(fā)生碰撞所造成的，伴隨著重力的潮汐力導致了不對稱。另一方面，這次遭遇也增強了M101螺旋臂的密度波，被增強的密度波發(fā)揮的作用導致星系間的氫氣體被壓縮，觸發(fā)了強烈的恒星形成活動。

可疑的超新星

在太空中的錢卓X-射線天文臺最近的探測在M101找到了幾個可能是超新星爆炸后的殘骸，但還需要進一步的調查。因為在光學對應源和錢卓X-射線天文臺所找到的X射線源的比對上還有些問題。但是，錢卓X-射線天文臺在溫度在100～400萬度℃之間的軟X射源圖像，被建議是新類型的中介質量黑洞。

伴星系

M101有五個明顯的伴星系：NGC 5204、NGC 5474、NGC 5477、NGC 5585、和Holmberg IV。如上所述，M101和他的衛(wèi)星星系之間引力的交互作用，可能引發(fā)了M101如此龐大的模樣，M101也可能造成了他的伴星系NGC 5474的變形。 M101和他的伴星系以及其他多個可能的星系組成M101星系群。

最新觀測研究

風車星系

右圖是用最近從哈勃太空望遠鏡上摘掉的一臺照相機拍到的照片和接替它的照相機拍到的照片制成的合成圖，該圖在2010年10月19日公布，顯示的是螺旋星系NGC 3982。這些照片是在2000年3月到2009年8月間拍到的，它們的合成圖很好地展現(xiàn)了這個正在形成恒星的星系的內部細節(jié)，該星系距離地球大約6800萬光年。NGC 3982的塵埃臂上布滿年輕恒星團(藍色)和炙熱的氫氣云團(粉色)，這些地方是新恒星的誕生地。

歐洲南方天文臺（ESO）的甚大望遠鏡（VLT）拍攝了星系NGC 1187的新圖像，成為迄今為止它的最清晰圖像。這個漂亮的星系位于波江座，離我們約6000萬光年。在最近30年間，NGC 1187中爆發(fā)了兩顆超新星，其中最新的那顆爆發(fā)于2007年。

星系NGC 1187幾乎正面朝向我們，使我們得以很好地看清它的旋臂結構?？梢钥吹剿?、6條旋臂，每條包含了大量的氣體、塵埃。旋臂上散布的藍點表明星際氣體云中正在形成年輕的恒星。

星系的中心是泛黃的核球，該部分主要由老年恒星和氣體塵埃組成。就NGC 1187而言，核球外部還有微妙的棒狀結構（圖上根本看不出，原文的這段話懷疑是copy類似文章中的錯誤）。棒狀結構起著輸送旋臂中的氣體到中心的作用，增強了中心區(qū)域的恒星形成活動。

在星系的外圍，我們還能看到很多暗淡的遙遠星系，還有幾個星系閃爍在NGC 1187盤面后方。遙遠星系的紅色與近得多的前景星系的淡藍色形成明顯對比。

NGC 1187所在的夜空大圖

表面看去，NGC 1187顯得很安靜；但從1982年起，已經有兩顆超新星在其中爆發(fā)。超新星是猛烈的恒星爆發(fā)事件，前身星是大質量恒星或雙星系統(tǒng)中白矮星（注2）。超新星爆發(fā)是宇宙中最高能量事件之一；它是如此明亮，以致于在其變暗的數(shù)周或數(shù)月前，超新星常常使得所在的整個宿主星系相形見絀。在此短短時段內，超新星輻射的能量幾乎與太陽一生（約100億年）中輻射的能量相當。

1982.10，ESO的拉西亞天文臺發(fā)現(xiàn)了NGC 1187中的首顆超新星——SN 1982R（注3）。2007年，南非天文愛好者Berto Monard發(fā)現(xiàn)了它的另一顆超新星——SN 2007Y。接著，一個天文學家使用不同的望遠鏡（注4），仔細觀測、研究它約一年。本圖就是根據當年觀測數(shù)據創(chuàng)建的，當時離超新星的最大亮度已經過去了很久，超新星就是圖像下方的紅點，以白圈標出。（本圖數(shù)據由ESO的1#縮焦器和中精度光譜儀（FORS1）拍攝，它安裝在智利帕拉納爾天文臺的甚大望遠鏡上。）

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