比银河系还大的星系——仙女座星系

我们知道我们是生活在地球上的,而地球又是太阳系八大行星之一(原来是九大行星,不过在2006年时,冥王星被降级了,所以它现在并不在属于行星系列,降为矮行星),而太阳系又存在与银河系中。

而至于太阳系有多大,曾经的NASA向我们证明过,NASA于1977年9月5日发射旅行者1号飞船,执行外太空任务,并飞出太阳系,而等NASA正式宣布旅行者1号飞出太阳系的时间是,2014年9月13日,而旅行者1号的相对速度是17.062公里/秒或61452公里/时。

而旅行者1号就是以这样的速度,从地球到飞离太阳系,经历了37年之久,并且在2012年的时候,美国科学家就说旅行者1号已经进入太阳系的边缘,而就是这个边缘让旅行者1号“飞”了近两年的时间。

根据NASA的报告,旅行者1号飞船将于2025年之后,就会彻底和地球失去联系,并成为漂浮在宇宙中的一艘“流浪探测器”。

比银河系还大的星系——仙女座星系

而仙女座星系是银河系的两倍之大,而旅行者1号用了37年,才从银河系内的太阳系中飞出来,所以,仙女座大星系之大,是我们不可能想象的出来的,并且它还位于仙女座中,所以仙女座也是全天最大的星座之一。

现在我们知道仙女座星系是在仙女座中的一个星系团,而仙女座在八十八个星座的面积排名中,仅仅只排第十九位,也就是说前面有十八个星座的面积是大于仙女座的。

而仙女座中也是有较为明亮的恒星,其中最亮的就是仙女座α星,在我们中国古代称其为“壁宿二”,而这颗恒星,在前面所介绍的飞马座的秋季大四边形中,是重要的组成部分之一,而在飞马座中有三颗恒星,在仙女座中就一颗恒星,而就是由这四颗恒星,所组成的四边形就叫“秋季大方框”,而这四颗恒星中,最亮的就是仙女座α星了。

其视星等为2.1等,绝对星等为-0.32等,距离地球97光年,这也是一颗比我们的太阳还大,亮度也比太阳强的恒星之一,并且它还是一对联星,而两颗恒星中较亮的一颗是化学组成很不寻常的汞-锰星,它的大气层中包含异常高浓度的汞、锰和其他元素,包括镓和氙,是已知的汞-锰星中最亮的一颗。

贡-锰恒星它们的自转是相对缓慢的,所以也就导致了它们的大气层也是相对的宁静。有些原子会因为重力的力量而沉降,而其他的则因为辐射压力而被抬升至恒星的表面,造成大气层的不均匀。

而仙女座α星是这之中最亮的一颗恒星,所以它极具代表性,而且它还可以在良好的观星条件下用肉眼所观察的到。仙女座中并不是只有这一颗亮星可以介绍的,还有一颗在其东偏北的方向有一颗仙女座β星,也是最亮的恒星之一,它的视星等为2.4等,虽然亮度不及仙女座α星,可是它在秋季的夜空中,也能被我们用肉眼所观察的到。

比银河系还大的星系——仙女座星系

除了这些亮星外,最有名的当属仙女座大星云,并且它是位于仙女座方位的拥有巨大盘状结构的漩涡星系,在梅西耶星表编号为M31,星云星团新总表编号位NGC 224,直径为22万光年,距离地球有254万光年的距离,是距银河系最近的超大星系。

仙女星系在东北方向的天空中看起来是纺锤状的椭圆光斑,是肉眼可见的最遥远的天体之一,它的外表与我们的银河系很是相似。

而仙女座大星系、三角星系和银河系又是本星系群的成员,而本星系群是指银河系和相邻仙女星系、麦哲伦星云等50个星系组成了一个规模较小的集团。包括银河系在内的一群星系。本星系群中的全部星系覆盖一块与直径大约1000万光年的区域。

而且本星系群的中心就是我们的银河系和仙女座大星系,并且它俩还是最大的两个星系群,除了它们两个外,绝大部分成员星系都是矮星系。

如果在对本星系群解释的话就是本星系群指的是包括地球所处之银河系为中心,半径约为百万秒差距(300多万光年)的空间内的星系之总称,也有人把本星系群的中心定义为银河系和仙女星系(M31)的公共重心。

况且仙女座大星系与银河系都是漩涡星系中的棒旋星系,而仙女座大星系的直径是银河系的1.6倍,它还是本星系群中最大的一个,而它现在还正以300公里/秒的速度,向我们银河系运动中,并且在30亿至40亿年后,可能会撞上我们的银河系,最后两者合并变成椭圆星系,而银河系的质量大约是仙女座星系的50%。

而仙女座大星系的视星等为3.44等,内部的恒星数目大约1万亿颗,而发现仙女座的时间是1612年,而在1764年的时候梅西耶将他编目为M31,而在1914年的时候才发现仙女星系(M31)有自转运动,而在1924-1925年哈勃在照片底片上认证出仙女座星系旋臂上的造父变星,而造父变星其实就是变星的一种,它的光变周期(即亮度变化一周的时间)与它的光度成正比,因此可用于测量星际和星系际的距离。

直到这个时候才被确认M31并不属于我们银河系中并且整体都是离我们银河系有极大距离的一个星系,也在这个时候,我们也确定了M31的距离,而在2006年的时候,又发现了9个星系沿着横越过仙女座星系核心的平面延伸着,而不是随意的散布在周围。这也许可以说明这些卫星星系有共同的起源。

比银河系还大的星系——仙女座星系

而这里面说的卫星并不是我们人类发射的卫星,这里面说的卫星其实就相当于我们地球和月球之间的关系,我们的月球就是一颗绕着地球的“卫星”,我们也称其为地月系统。

而M31在天文学史上有着重要的地位,在星系的研究中扮演着一个重要的角色,因为它虽然不是最近的星系,却是距离最近的一个巨大螺旋星系。

而银河系和仙女座星系两者之间将在未来的某天有可能发生“碰撞”,如果将太阳系在银河内的速度考量进去,将会发现仙女座星系以100~140公里/秒(62–87 英里/秒)的速度接近银河系。即使如此,这并不意味着未来会和银河系发生碰撞,不过根据2015年最新观测数据认为,银河系可能正在以每秒200公里的速度靠近M31。

即使会发生碰撞,也是30亿(±10)年后的事情。在这种情况下,两个星系会合并成一个更巨大的星系,而碰撞的一个可能结果是,星系将合并形成一个巨大的椭圆星系,甚至可能形成一个大圆盘星系。现在的我们还不知道发生碰撞时地球和太阳系的命运。在星系合并之前,太阳系很少有可能从银河系中弹出或加入仙女座星系,而这些在星系群中是经常发生的。

而在仙女座星系中大约有460个球状星团,这些星团中质量最大的,被命名为马亚尔Ⅱ,绰号是G1,是本星系群中最明亮的球状星团之一。它拥有数百万颗的恒星,亮度大约是半人马座ω-银河系内所知最明亮的球状星团的两倍。 G1有几种不同的星族,而且以一般的球状星团来看它的结构也太巨大了。因此,有些人认为G1是以前被M31吞噬的矮星系残骸。

而M31看上去有比银河系更多的普通恒星,估计的亮度也是银河系的两倍。但是在恒星形成的速率上,银河系却高了许多,而M31每年只能制造出1个太阳质量的恒星,而银河系每年是3-5个太阳质量的恒星。

与银河系相比,仙女座星系似乎以年龄“致胜”的老星。仙女座星系的估计光度约L☉,比我们的银河系高25%。然而,从地球观测银河系时,具有高倾角,并且其星际尘埃吸收未知量的光,因此难以估计其实际亮度,一些科学家已经给出了仙女座星系光度的不同值,一些科学家甚至提出它是在银河系的10兆秒差距范围内的第二亮银河系,在Sombrero星系之后,绝对星等大约为-22.21。

而这个倾斜角度星系相对于地球的倾斜估计是77°(90°是直接从侧面观看),分析星系横断面的形状像是字母S的形状,而不是一个平坦的平面。

并且仙女座星系的螺旋臂向外延伸出一连串的电离氢区,巴德描述成为“一串珍珠”。它们看似紧紧的缠绕着,但在我们的银河系却是被远远的分隔着。矫正过的星系图很明确的显示有顺时针方向旋转的螺旋臂缠绕在螺旋星系内。从距离核心大约1600光年处有两条连续的螺旋臂向外拖曳这,彼此间最近的距离大约是13000光年。

长久以来M31就被知道在核心有一个密集和紧凑的星团。在大望远镜下,感觉有许多模糊的星点环绕着核心。核心的亮度也远超过最亮的球状星团。

一般情况下一个星系群内只有一个星系核,而M31内部有着两个星系核并且经过,地基的观测也证实了两个核心的存在,而且推测两者在相对地移动,其中一个是被M31吞噬,正在潮汐裂解中的小星系。

比银河系还大的星系——仙女座星系

而Scott Tremaine(斯科特·特里梅因)提出了以下的说明来解释双核心:P1是在盘面上以异常轨道环绕中心黑洞的恒星投影。这异常的离心率使恒星长期逗留在轨道的远心点上,造成了恒星的集中。

P2也包含了盘面上高热的、光谱A型星。在红色的滤光镜下,A型恒星是不明显的,但是在蓝色和紫外线下,它们会比主要的核心更为明亮,造成P2看上去比P1更为突出 。

而仙女座大星系中还有一颗超新星,它是在1885年8月19日爱尔兰业余天文学家艾萨克·瓦德(Issac Ward)、爱沙尼亚Dorpat天文台的Ernst Hartwig(1851-1923)等数名观测者独立发现位于仙女座星系的明亮淡红色天体----仙女座S,并且这是人类首次发现银河系之外,外星系中的超新星,也是至今在仙女座星系中发现的唯一一颗超新星,所以也称其为“仙女座S超新星”。

而超新星爆发事件就是一颗大质量恒星的“暴死”。对于大质量的恒星的解释是,如质量相当于太阳质量的8~20倍的恒星,由于质量的巨大,在它们演化的后期,星核和星壳彻底分离的时候,往往要伴随着一次超级规模的大爆炸。这种爆炸就是超新星爆发。在银河系和许多河外星系中都已经观测到了超新星,总数达到数百颗。可是在历史上,人们用肉眼直接观测到并记录下来的超新星,却只有6颗。

而像M31的这种星系中,可能平均每100年就会出现一颗超新星,而我们人类只记载了这一颗。

M31星系,是我们所知道距离银河系最近并且最大的河外星系关于它的观察,从发现至今一直没有间断过并且M31旋臂上散布着200个左右的星协,与银河系的星协相比,两者包含着同类的明亮蓝色恒星,但前者最多可比后者大10倍。M31中的星协跨度约达1500光年,而银河系中的猎户星协及天狼星协跨度为150光年。

在2005年的时候,天文学家在M31又发现一种全新型态的星团。新发现的星团拥有成千上万的恒星,在数量上与球状星团相似。不同的是体积非常庞大,直径达到数百光年,密度也低了数百倍;恒星之间的距离也远了许多。

所以我们人类身处在地球中是非常渺小的,而同时我们人类又会因“爱”而伟大,我希望能让我们的爱永远的流淌下去。

有什么疑问或者我表述的不对,希望大家能在评论区中指出,谢谢!


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