图解梅西叶天体（2）

2021-04-25叶楠

太空探索 2021年4期

关键词：漩涡焦距星系

文/ 叶楠

本期星图

本期观测信息列表

春季的傍晚，冬季银河即将落下，夏季银河尚未升起。春季星空的主要星座：后发座、狮子座、室女座、猎犬座等都位于北银极及其附近方向，在这个方向银河系的群星不会造成更多的干扰，是最适宜观测河外星系的季节。

▲拍摄参数：星特朗RASA，口径279mm，焦距620mm，QHY10CCD，累计曝光45 分钟

M51

M51 与它的伴星系NGC5195 组成了梅西叶星表中形态最为奇特的天体。据推测在数亿年前，NGC5195 与M51 发生了碰撞。当然由于星系内恒星之间距离遥远，即使星系发生碰撞，恒星与恒星之间也很难产生正面接触。更多的是两个星系的引力作用使恒星及其它物质的空间分布产生新的变化。现在M51 距离我们约2300 万光年，NGC5195 稍远一些。两个星系的旋臂彼此相连，成为梅西叶星表中最为明显的相互作用星系。1773 年梅西叶发现了M51，1845 年第三代罗斯伯爵威廉·帕森斯使用他在爱尔兰的1.8 米口径反射望远镜首次发现了M51 的旋臂结构。当时所有的“星系”都还被当作“星云”，所以，M51 也是人类历史上第一个被认证有旋臂结构的“星云”。利用口径150 毫米以上的望远镜可以看到M51 及其伴星系的基本轮廓。

M63

使用20 厘米以上口径望远镜进行观测，你可以看到M63 明亮的星系核心和环绕它的椭圆形的旋臂结构。与其它漩涡星系相比，M63 核心明亮的区域更大，旋臂结构却不甚明显，这种特殊的形态也使它有了一个比较形象的昵称“向日葵星系”。在可见光波段确实很难分辨出它的旋臂结构，不过在红外波段却可以清晰地发现它拥有两条对称的旋臂结构，每条旋臂环绕星系近180°。M63 距离我们约3000 万光年，星系实际直径约10 万光年，和银河系大小差不多。

▲ 拍摄参数：星特朗RASA，口径279mm，焦距620mm，QHY10CCD，累计曝光40分钟

▲ 拍摄参数：星特朗RASA，口径279mm，焦距620mm，QHY10CCD，累计曝光40 分钟

M106

图中左侧最大的漩涡星系是M106，右下拥有明显尘埃带且侧向面对我们的是NGC4217，亮度12.4 等，是M106 的伴星系之一。M106 距离我们约2400 万光年，有别于其它星系，它的核心异常明亮。同时它的星系盘与我们的视线方向呈一定角度，这使得我们可以比较容易分辨其中的旋臂结构。在它的旋臂中有许多年龄不超过1000 万年的蓝巨星，说明这里还在不断经历着恒星的死亡和诞生。1943 年，卡尔·赛弗特发现部分旋涡星系拥有非常亮的星系核，且在射电、红外、紫外、X射线波段拥有较强的电磁辐射。与此同时，在特定波段还有明显的发射线存在。后续随着对活动星系核研究的深入，这类星系被命名为赛弗特星系，是活动星系核中最早被发现的一类。M106 是距离我们最近的赛弗特星系之一，由于它的发射线中不存在宽线区，所以被归类为赛弗特II 型星系。

室女-后发星系团

在室女座与后发座交界处附近，有一片星系密集分布的区域，被称为室女-后发星系团。右图拍摄的是室女-后发星系团中的一部分天区，星系照片相比星空背景放大了10 倍。整个星系团拥有超过2000 个星系，梅西叶星表110 个天体中有21 个都属于这个星系团。我们所处的银河系与附近的M31 和M33 组成的本星系群也属于这个星系团的外围成员。

▲ 拍摄参数：佳能6D，135mmF2.0，ISO2000，累计曝光20 分钟

▲ 拍摄参数：星特朗RASA，口径279mm，焦距620mm，QHY10CCD，累计曝光40 分钟

M64

M64 最明显的特征是在它前面那条明显的尘埃带，在这条尘埃带的点缀下整个星系就像一只恶魔的眼睛，所以也被称为“黑眼星系”或“邪恶之眼星系”。但实际上M64 是一个非常普通的漩涡星系，星系盘上的恒星都以顺时针方向围绕核心转动。唯一特殊的是星系外围的气体公转方向与之相反，据推测这很可能是在10 亿年前M64 与另一个小星系碰撞之后的结果。M64 距离我们约1700万光年，使用15厘米以上口径望远镜可以目视观测到它。

▲ 拍摄参数：星特朗RASA，口径279mm，焦距620mm，QHY10CCD，累计曝光40 分钟

M85

M85 是室女-后发星系团中最靠北侧的成员，它是一个椭圆星系，距离我们约6000 万光年。在10 厘米口径望远镜中，M85 只是一个模糊的似乎未对好焦的星点，20 厘米以上口径的望远镜会有更好的观测效果。过去一个时期，M85 一直被认为是介于漩涡星系和椭圆星系之间的透镜状星系。漩涡星系整体年龄较小，成员星多是第二代或更年轻的恒星，而椭圆星系多是在宇宙大爆炸之初就已经形成，其成员星多以上百亿年的第一代恒星为主。现在更多研究表明M85 属于椭圆星系，其核心包含一个超大质量黑洞，质量相当于1亿倍太阳质量，或银河系中心黑洞质量的25 倍。左图左侧小星系是NGC4394，是M85 的一个伴星系。

M88&M91

左图中可以看到两个漩涡星系，右侧的漩涡星系是距离我们约4700 万光年的M88，左侧拥有棒状核心的星系是M91，距离我们约6300 万光年，两者均是室女-后发星系团的成员天体。M88 拥有非常规则的旋臂结构，使用20 厘米口径望远镜可分辨其轮廓特征。在它的核心还拥有一个活动星系核，也被归类为赛弗特II 型星系。M91 基本上是正面朝向我们，可以看到核心明显的棒状结构，但是旋臂较为松散。M91 亮度只有10.1m，是梅西叶星表中最暗的天体之一，想看清它的结构可能需要光力更大的望远镜。

▲ 拍摄参数：星特朗RASA，口径279mm，焦距620mm，QHY10CCD，累计曝光32 分钟

M99&M100

在右图中可以看到多个星系，左上角的漩涡星系是M100，右下角的漩涡星系是M99，左下角两个彼此很接近的星系是NGC4302 和NGC4298。M100 和M91 类似也是正面朝向我们，它的旋臂缠绕比M91 要更紧密一些。同时M100 还是一个星暴星系，大量新生恒星的诞生主要聚集在以星系核为中心的一个圆环状区域内，据估计M100 拥有超过4000 亿颗恒星。M99 拥有两条明显的旋臂，其中一条偏离星系中心较远，这很可能是与星系团内其它星系相互作用的结果。整个室女-后发星系团以约1100 千米每秒的速度远离我们，而M99 的退行速度超过了2400 千米每秒，是这个星系团中退行速度最快的。