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阅读 4463 次 历史版本 2个 创建者:和sky做邻居 (2011/7/26 10:07:43)  最新编辑:和sky做邻居 (2012/3/14 9:39:34)
M81
英文:M81
同义词条:NGC 3031,NGC3031,波德星系
M81
     M81
 

  M81是梅西耶天体之一,在NGC天体中编号为NGC 3031,又名波德星系。他是一个位于大熊座的Sb型漩涡星系, 赤道坐标赤经09h55.6m,赤纬+69°04 ′,距离为12,000,000光年,视星等6.9,视大小21×10角分。M81由约翰·波得Johann Elert Bode)在1774年发现,在小型望远镜里,它是一个有明亮中心的大椭圆光球。因为体积庞大的波德星系离地球较近, 并且拥有一颗活动星系核(其中包含了相当于约七千万太阳质量的超级黑洞),所以它在天文学研究上是一个热门的话题。此外,由于波德星系的星等较低(低星等意味着高亮度),此星系也是各天文爱好者所热衷的观测对象。


M81星系概况

星系的距离

  1993年,早在哈勃望远镜被改造之前,华盛顿卡内基研究所Wendy Freedman领导的小组就已经通过哈勃观测了M81中的32颗造父变星,并测定其距离为1100万光年。结合欧洲航天局Hipparcos卫星的测量结果所得出的最新距离尺度修正,M81的真实距离应该接近1200万光年。

星系中的超新星

  距今为止在波德星系人类只发现了一颗超新星。这颗超新星,名为SN 1993J,由西班牙业余天文学家Francisco Garcia Diaz于1993年3月28日发现。当时,这是人类所发现的第二亮的超新星,其达到的最大星等为10.5。该超新星的光谱特性不停变化。最初,它看起来是Ⅱ型超新星(由一颗巨星爆发所形成的超新星),因为从它的抛射物里探测到了大量的氢光谱。但后来氢光谱逐渐消失,而强烈的氦光谱出现了,使得这颗超新星看起来更像Ib型的。此外,该星频繁的亮度变化使它看起来并不像Ⅱ型超新星的亮度变化,反而像Ib型的。因此,人们把该星系归入Ⅱb型,一个介于Ⅱ型和Ib型的过渡超新星类型。研究表明与Ⅱ型超新星类似,Ib型和Ic型的超新星也是由一颗巨星爆炸所形成的。在这次爆发后的6到18个月中,欧洲北美洲甚长基线干涉VLBI)阵列射电望远镜在3.6CM波长的射电波段,拍摄了这颗超新星的遗迹。

星系中的球状星团

  1995年,Perelmuter和Racine研究了M81的周边区域,寻找其中的球状星团。他们找到了约70个可能属于M81球状星团系统的候选天体(Perelmuter and Racine, 1995),并估计处M81拥有的球状星团总数为210±30个。

星系的尘埃喷射

  大部分红外波段的放射线都来自星际尘埃。人们主要从该星云的螺旋臂中发现了这些星际尘埃,且其中的大多数都是星系形成时遗留下来的。据科学界现在最普遍的解释,该星云的螺旋臂上能探测到大量的红外辐射,是其中那些从星系形成时就出现的蓝色星体所造成的结果。这些短命的蓝色星体极其炽热,因此促进了红外线的辐射。

星系中的暗物质

  1994年的研究表明,M81或许只含有少量的暗物质,因为它的自转曲线在外侧区域会有所跌落;这与包括银河系在内的许多星系刚好相反---它们的自转曲线在外侧会增加。为了解释这些区域中的恒星速度发成变化的行为,星系必须拥有特定数量的物质。然而,观测到的发光物质(恒星星云)的总量通常不足以解释这种行为;因此人们假设星系组成中的相当一部分是不会发光的暗物质(或者至少是低光度的物质)。对M81来说,其暗物质的百分比含量估计值略低于平均水平。

M81所在星系团及邻居


  波德星系位于M81星系团,是M81星系团中最大的星系。M81星系团位于大熊座,拥有着34个星系。该星系团是离银河系所在星系团最近的星系之一,距地球大约1170万光年(约360万秒差距)。

  结构精细的漩涡星系M81与他的邻星M82是一对著名的物理双星,M81也是邻近星系群(M81星系群)中最明亮的星系。几千万年以前,M81与M82发生密近会合,当然在宇宙时间尺度里这只是不久以前的事。在这一事件中,比较强壮和致密的的M81星系通过引力作用使M82明显发生变形。在M81的漩涡图像中我们可以看到,引力作用也对其自身产生了影响,一方面使其变的更加明亮,另一方面在它核心区域的左下方形成了黑暗的线状结构。目前,这两个星系仍然靠的很近,它们之间的距离只有150,000光年。

  M81星系和M82及NGC 3077都以万有引力互相作用。这种强引力驱逐了三个星系中的氢气,使它们形成一种丝状的星体结构。此外,这种引力还导致一些星际气体陷入M82和NGC 3077的中心,并且产生了一些星爆运动(或者形成了一些新行星)。

M81星系的观测史

 
M81彩图
           M81彩图
  1774年12月31日,M81与其近邻星系M82一起由约翰·波得(Johann Elert Bode)发现,这是他最先发现的四个天体之一。Bode将其列入星表,编号为No. 17,并描述它为“暗淡的光斑”,距离M82约0.75度,“很圆,中心区拥有致密的核”。1779年8月皮埃尔·梅香Pierre Méchain)重新发现了这两个“暗淡的光斑”--M81、M82星系,并将其观测结果汇报给梅西耶,后者在1781年2月9日完成了两个星系的位置测量后,将它们收入星表。

  1990年12月,ASTRO-1航天飞行任务(STS-35)将望远镜送入了地球轨道,其中包括了UIT(紫外成像望远镜),它拍摄了M81的照片(紫外波段;将这些照片与可见光照片进行比较、组合并得到了有趣的、信息量丰富的覆盖图;在此之前,苏联Astron轨道天文台研究过M81的紫外辐射波段。研究员Bill Keel收集到了M81在不同电磁波段中的一系列照片,从射电到X射线一应俱全。

M81星系的观测法


  对于北半球的业余天文爱好者来说M81是一个最容易观测也最值得去观测的星系,因为作为一个视觉亮度为6.8星等的星系来说,即使用比较简陋的望远镜也可以轻易的观测到它。洛厄尔天文台的Brian Skiff曾说过在利于观测的天气里,比如晴朗的夜空下,M81甚至可以用肉眼直接看到。Brian Skiff并不是第一个这样说的人--他是第四个指出可用肉眼观测到M81的天文学家。

  M81位于大熊座α星西北处约10°。人们可以通过小型望远镜或双筒望远镜观测到M81和M82。虽然在理想的情况下一个老练的天文观测员可以不用任何器材观测到这两个星系,但通常情况下人们是无法用肉眼观测的。若要辨别出星系内部的结构,人们必须使用拥有至少8英寸光圈的望远镜。

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