波德星系

M81 波德星系
星系 星系表
Messier 81 HST.jpg

哈伯太空望遠鏡拍下的M81星系

觀測資料
(曆元 J2000)
星座 大熊座
赤經 09h 55m 33.2s[1]
赤緯 +69° 3′ 55″[1]
紅位移 -0.000113 ± 0.000013
 距離 11.8 ± 0.4 百萬光年
分類 SA(s)ab螺旋星系
視直徑 (V) 26′.9 × 14′.1
視星等 (V) +6.94[2]
附註
其他名稱
NGC3031[1]

M81(NGC 3031)是一個經典的Sb型螺旋星系, 又名波德星系。在小型望遠鏡里,它是一個有明亮中心的大橢圓光球. 其星等是+6.8。M82與M81相距0.5。因為體積龐大的波德星系離地球較近, 並且擁有一顆活動星系核(其中包含了相當於約七千萬太陽質量的超級黑洞[3] ,所以它在天文學研究上是一個熱門的話題。此外,由於波德星系的星等較低(低星等意味著高亮度),此星系也是各天文愛好者所熱衷的觀測對象。[4]

發現歷史

M81星系是由約翰·波德於1774年首先發現的[5] ,因此該星系又名「波德星系」。1779年,皮埃爾·梅尚和夏爾·梅西耶再次確定了該星系的存在。此後夏爾·梅西耶將其記入了梅西耶星團星雲列表。

 
一張由史匹哲太空望遠鏡拍攝的M81紅外照片。藍色表示3.6μm波長的輻射,綠色表示8μm波長的輻射(可能來自星際物質里的多環芳香烴),而紅色表示24μm波長的輻射(可能來自星際物質里的熱放射塵埃)。

塵埃噴射

大部分紅外波段的放射線都來自星際塵埃[6].[7] 。人們主要從該星雲的螺旋臂中發現了這些星際塵埃,且其中的大多數都是星系形成時遺留下來的[7][6]。據科學界現在最普遍的解釋,該星雲的螺旋臂上能探測到大量的紅外輻射,是其中那些從星系形成時就出現的藍色星體所造成的結果。這些短命的藍色星體極其熾熱,因此促進了紅外線的輻射。

超新星

距今為止,人類在波德星系只發現了一顆超新星。[8] 這顆超新星,名為SN 1993J,由西班牙科學家F. Garcia於1993年3月28日發現。[9] 當時,這是人類所發現的第二亮的超新星。[10] 該超新星的光譜特性不停變化。最初,它看起來是Ⅱ型超新星(由一顆巨星爆發所形成的超新星),因為從它的拋射物里探測到了大量的光譜。但後來氫光譜逐漸消失,而強烈的光譜出現了,使得這顆超新星看起來更像Ib型的。[10][11] 此外,該星頻繁的亮度變化使它看起來並不像Ⅱ型超新星的亮度變化[12][13],反而像Ib型的[14]。因此,人們把該星系歸入Ⅱb型,一個介於Ⅱ型和Ib型的過渡超新星類型。[11]研究表明與Ⅱ型超新星類似,Ib型和Ic型的超新星也是由一顆巨星爆炸所形成的。[11][15]

 
M81(左)和M82(右)。M82受到M81強烈的引力影響。另一個星系,NGC 3077,位於該照片上側邊緣之外。

有關波德星系所在的星系團及相鄰星系的信息

波德星系位於M81星系團,是M81星系團中最大的星系。M81星系團位於大熊座,擁有著34個星系。[16] 該星系團是離銀河系所在星系團最近的星系團之一,距地球大約1170萬光年(約360萬秒差距)。

M81星系和M82及NGC 3077都以萬有引力互相作用[17] 。這種強引力驅逐了三個星系中的氫氣,使它們形成一種絲狀的星體結構。[17] 此外,這種引力還導致一些星際氣體陷入M82和NGC 3077的中心,並且產生了一些星爆運動(或者形成了一些新行星)。[17]

天文愛好者的觀測結果

M81位於大熊座α星西北處約10°。[4][18] 人們可以通過小型望遠鏡或雙筒望遠鏡觀測到M81和M82。[18][4]雖然在理想的情況下一個老練的天文觀測員可以不用任何器材觀測到這兩個星系,但通常情況下人們是無法用肉眼觀測的。[4]若要辨別出星系內部的結構,人們必須使用擁有至少8英寸口徑的望遠鏡。[18]

參考文獻

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 NASA/IPAC Extragalactic Database
  2. ^ SIMBAD-M81
  3. ^ N. Devereux, H. Ford, Z. Tsvetanov, and J. Jocoby. STIS Spectroscopy of the Central 10 Parsecs of M81: Evidence for a Massive Black Hole. Astronomical Journal. 2003, 125: 1226–1235. doi:10.1086/367595. 
  4. ^ 4.0 4.1 4.2 4.3 S. J. O'Meara. The Messier Objects. Cambridge: Cambridge University. 1998. ISBN 0-521-55332-6. 
  5. ^ K. G. Jones. Messier's Nebulae and Star Clusters 2nd. Cambridge: Cambridge University Press. 1991. ISBN 0-521-37079-5. 
  6. ^ 6.0 6.1 P. G. Pérez-González, R. C. Kennicutt, Jr., K. D. Gordon, K. A. Misselt, A. Gil de Paz, C. W. Engelbracht, G. H. Rieke, G. J. Bendo, L. Bianchi, S. Bossier, D. Calzetti, D. A. Dale, B. T. Draine, T. H. Jarrett, D. Hollenbach, M. K. M. Prescott. Ultraviolet through Far-Infrared Spatially Resolved Analysis of the Recent Star Formation in M81 (NGC 3031). Astrophysical Journal. 2006, 648: 987–1006. doi:10.1086/506196. 
  7. ^ 7.0 7.1 K. D. Gordon, P. G. Pérez-González, K. A. Misselt, E. J. Murphy, G. J. Bendo, F. Walter, M. D. Thornley, R. C. Kennicutt, Jr., G. H. Rieke, C. W. Engelbracht, J.-D. T. Smith, A. Alonso-Herrero, P. N. Appleton, D. Calzetti, D. A. Dale, B. T. Draine, D. T. Frayer, G. Helou, J. L. Hinz, D. C. Hines, D. M. Kelly, J. E. Morrison, J. Muzerolle, M. W. Regfan, J. A. Stansberry, S. R. Stolovy, L. J. Storrie-Lombardi, K. Y. L. Su, E. T. Young. Spatially Resolved Ultraviolet, Hα, Infrared, and Radio Star Formation in M81. Astrophysical Journal Supplement Series. 2004, 154: 215–221. doi:10.1086/422714. 
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  10. ^ 10.0 10.1 B. P. Schmidt, R. P. Kirshner, R. G. Eastman, R. Grashuis, I. dell'Antonio, N. Caldwell, C. Foltz, J. P. Huchra, A. A. E. Milone. The unusual supernova SN1993J in the galaxy M81. Nature. 1993, 364: 600–602. doi:10.1038/364600a0. 
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  12. ^ P. J. Benson, W. Herbst, J. J> Salzer, G. Vinton, G. J. Hanson, S. J. Ratcliff, P. F. Winkler, D. M. Elmegreen, F. Chromey, C. Strom, T. J. Balonek, B. G. Elmegreen. Light curves of SN 1993J from the Keck Northeast Astronomy Consortium. Astronomical Journal. 1994, 107: 1453–1460. doi:10.1086/116958. 
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  14. ^ M. W. Richmond, R. R. Treffers, A. V. Filippenko, Y. Palik, B. Leibundgut, E. Schulman, C. V. Cox. UBVRI photometry of SN 1993J in M81: The first 120 days. Astronomical Journal. 1994, 107: 1022–1040. doi:10.1086/116915. 
  15. ^ A. V. Filippenko, T. Matheson, A. J. Barth. The peculiar type II supernova 1993J in M81: Transition to the nebular phase. Astronomical Journal. 1994, 108: 2220–2225. doi:10.1086/117234. 
  16. ^ I. D. Karachentsev. The Local Group and Other Neighboring Galaxy Groups. Astronomical Journal. 2005, 129: 178–188. doi:10.1086/426368. 
  17. ^ 17.0 17.1 17.2 M. S. Yun, P. T. P. Ho, K. Y. Lo. A high-resolution image of atomic hydrogen in the M81 group of galaxies. Nature. 1994, 372: 530–532. doi:10.1038/372530a0. 
  18. ^ 18.0 18.1 18.2 D. J. Eicher. The Universe from Your Backyard. Cambridge: Cambridge University Press. 1988. ISBN 0-521-36299-7. 

參見