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阅读 3909 次 历史版本 0个 创建者:和sky做邻居 (2011/8/1 10:33:03)  最新编辑:和sky做邻居 (2011/8/1 10:33:03)
M101
英文:M101
同义词条:NGC 5457,NGC5457,风车星系
M101
      M101
  M101是梅西耶天体之一,在NGC天体中编号为NGC 5457,也称为风车星系。它是一个位于大熊座的螺旋星系,赤道坐标赤经14h03.2m,赤纬+54°21′,距离为27,000,000光年,视星等7.9,视大小22.0角分,类型‘Sc’。M101于1781年3月27日由法国天文学家皮埃尔·梅香Pierre Méchain)发现并报告给梅西耶,梅西耶将其列入他的《星云星表》。

  M101星系的正面朝向我们在2006年2月28日NASAESA释放出一张风车星系非常详细的照片,在当时,那张照片是哈勃太空望远镜所拍最大和最详细的星系照片。这张照片是经由51次独立的曝光,再加上一些在地面上拍摄的照片合成的。

M101星系概况

M101星系的悬臂

  从照片上来看,风车星系M101是天空中的旋涡星系之一。尽管短时间曝光所显现的核心区还是非常对称的,但实际上它有显著的不对称性,它的核明显偏离星系中心。Halton Arp在他的“特别星系表”中将它编为第26号,并形容它是“有一条沉重旋臂的旋涡星系”。

M101星系的距离

  哈勃太空望远镜h0 key项目组 (paper iii, 1996)通过对M101中造父变星的测量得到它的距离约为24±2 百万光年。Kenneth Glyn Jones也提到了早在1986年进行的地面观测,据称是通过两颗造父变星,得到的数值在2000万到2600万光年之间;这与通过行星状星云的光度函数得到的数据25.1±1.6百万光年相符(feldmeier, ciardullo and jacoby (1996))。最近对造父变星的距离标度进行了校准,“真实”距离要大10%,约为27百万光年。

M101星系的大小、光度

  以哈勃到hipparcos的这个新距离来估算,它的直径将超过17万光年,是最大的圆盘星系之一,而它7.9等的相对亮度换算为决定星等可达-21.6等,这是太阳的300亿倍。

M101星系的氢游离区

  与银河系比较,M101真的是一个大星系,直径17万光年,就几乎是银河系的两倍。对质量所知不多,最常被引用的数值是160亿太阳质量,但这个数值毫无疑问是偏低的,因为M101的低亮度会导致这样的低估。对电离氢区(HⅡ)和自转速度的新认知,认为质量应该在一仟亿至一兆个太阳质量。

  另一个值得关注的是这个星系巨大且极端明亮的氢游离区,在相片上大约总共有3,000处之多。氢游离区是在星系之中,因自身的引力下而收缩的高密度氢云气区,到最后,当局部地区的氢原子密度足以因发氢融合反应时,新的恒星就将诞生。理所当然的,氢游离区经常有许多非常明亮和高温的年轻恒星,促使云气呈现蓝色。

  在M101的图片上可以看见其中的一边是不对称的,这被认为是在过去曾经和另一个星系发生碰撞所造成的,伴随着重力的潮汐力导致了不对称。另一方面,这次遭遇也增强了M101螺旋臂的密度波,被增强的密度波发挥的作用导致星系间的氢气体被压缩,触发了强烈的恒星形成活动。

M101星系中的超新星

  在太空中的钱卓X-射线天文台最近的探测在M101找到了几个可能是超新星爆炸后的残骸,但还需要进一步的调查。因为在光学对应源和钱卓X-射线天文台所找到的X射线源的比对上还有些问题。但是,钱卓X-射线天文台在温度在100~400万度℃之间的软X射源图像,被建议是新类型的中介质量黑洞。

  M101中出现过的三颗超新星:
M101彩图
        M101彩图

  第一颗,SN 1909a,出现于1909年1月26日,由max wolf发现,它类型独特最大亮度达到12.1等(根据glyn jones的报告,它二月才被发现的,而且只达到了13.5等);

  第二颗,SN 1951h是II型,1951年9月出现,达到17.5等;

  第三颗,SN 1970g,也是II型,1970年7月30日出现,达到11.5等。

M101星系的伴星系

  M101有五个明显的伴星系:NGC 5204(ir, 11.26) 、NGC 5474NGC 5477NGC 5585、和Holmberg IV。他最亮的伴随星系是东南东方向的NGC 5474(类型 sc,10.85等)和东北方向的NGC 5585(类型 sa,11.49等,glyn jones 和 burnham都错印成5485)。M101和他的卫星星系之间引力的交互作用,可能引发了M101如此庞大的模样,M101也可能造成了他的伴星系NGC 5474的变形。M101和他的伴星系以及其他多个可能的星系组成M101星系群(至少包括九个星系),M101是该星系群中最亮的一个。

M101星系的观测史


  M101于1781年3月27日由法国天文学家皮埃尔·梅香(Pierre Méchain)发现,梅香将它描述为“没有恒星的星云,非常黑暗和巨大,直径约6′到7′,位置在牧夫座的左手和大熊的尾部之间。当人们标示出(定位用的)格子线时,将难以辨识出它。”随后他将此一发现报给梅西耶,梅西耶在核对了位置之后将之记录于梅西耶目录中,而成为梅西耶星表中的最后一项。威廉·赫歇尔在1784年补充如下:“M101在我的7、10、和20-英呎的反射镜下是一个颜色斑驳的云状物,我可以解析开来。”罗斯勋爵在19世纪后期使用他的72吋牛顿反射望远镜观察M101,他是第一个详细说明螺旋的结构并且描绘素描图的人。

  尽管它在照片上达到22角分,并且非常明亮,但在小望远镜中只能看见这个星系的中央区,最好是用低倍。以现代的仪器要观察螺旋的结构,还是要有足够大的口径,配合非常黑暗的天空,使用低倍率的目镜。在4寸以上的望远镜中可以勉强看到它的旋臂呈云雾状斑点。甚至有几条被睨岙浞·乎皙耳和后来的观测者当作星云列入他们的星表。根据NGC和Burnham的记载,有9个这样的天体,其中3个是赫歇尔在1789年4月14日发现的,rNGC中指出其他5个根本不存在。它们的编号是: NGC 5447 (h iii.787), 5449 (ne), 5450 (ne), 5451 (ne), 5453 (ne), 5455, 5=458 (ne), 5461 (h iii.788), 5462 (h iii.789), and 5471。
 

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