風車星系(也稱為M101或NGC 5457)位於大熊座,是正面朝向地球的螺旋星系,距離地球大約2,100萬光年(600萬秒差距)[5]。
風車星係由皮埃爾·梅尚在1781年3月27日發現,隨後他將此一發現轉達給梅西耶,梅西耶在核對了位置之後將它登錄在梅西耶目錄中,並作記錄。
在2006年2月28日NASA和ESA發表一張非常詳細的風車星系照片。這張照片是哈伯太空望遠鏡當時所拍最大且最詳細的星系照片。[10]這張照片是經由51次獨立的曝光,再加上一些在地面上拍攝的照片合成的。
發現
發現風車星系的者皮埃爾·梅尚將其描述為「一個沒有恆星的星雲,非常模糊,也非常大,直徑6'到7',位於牧夫的左手和大熊的尾巴之間。當點亮定位用的[格柵]時很難分辨出來[11]。」
威廉·赫歇爾在1784年寫道,該星系是其中之一「...在我的7-、10-、和20-英尺焦長反射鏡呈現出一種斑駁的模糊,我稱之為可解析的;所以我希望我現在的望遠鏡能更好,也許能讓我看出組成他們的恆星[11]。」
羅斯勳爵在19世紀後期,使用他的直徑72英寸牛頓反射鏡觀測了這個星系。他是第一個對螺旋結構進行廣泛說明,並繪製了幾幅草圖的人[11]。
以現代的儀器來觀察螺旋結構,還是需要一個相當大的望遠鏡、非常黑暗的天空和使用低功率的目鏡[12]。
結構和組成
M101是一個大星系,直徑17萬光年,與銀河系大體相當[13]。它大約有一兆顆恆星[14]。它的圓盤質量約為1,000億太陽質量,還有一個約30億太陽質量的小中央凸起[15]。它的特徵可以與仙女座星系的特徵相提並論。
M101有大量的電離氫區(H II區),其中許多非常大和明亮。電離氫區通常伴隨着巨大的高密度氫分子雲,它們在自身的引力作用下收縮形成恆星。電離氫區被大量極其明亮和熾熱的年輕恆星電離;M101中的那些熾熱的年輕恆星能夠產生熱的超級氣泡[16]。在1990年的一項研究中,對星系中的1,264個電離氫區進行了編目[17]。其中三個特別突出,已經擁有NGC天體表編號:NGC 5461、NGC 5462和NGC 5471[18]。
由於其與伴星系相互作用產生的潮汐力,M101是不對稱的。這些引力相互作用壓縮星際氫氣,然後在M101的旋臂中觸發強烈的恆星形成活動,在紫外線影像中可以檢測到這些活動[19]。
在2001年,使用錢德拉X射線天文台確認位於M101中的X射線源P98為比任何一顆恆星更強大,但不如整個星系強大的超亮X射線源:它被命名為M101 ULX-1。2005年,HST和XMM-牛頓衛星的觀測顯示存在光學對應物,有力地表明M101 ULX-1是X射線聯星[20]。進一步的觀測表明,該系統偏離了預期的模型:黑洞只有20到30太陽質量,並且消耗物質(包括捕獲的恆星風)的速度高於理論所建議(預期)的速度[21]。
伴星系
M101有六個已確認的伴星系:NGC 5204、NGC 5474、NGC 5477、NGC 5585、UGC 8837和UGC 9405[23]。如上所述,它和衛星系之間的引力相互作用可能催生了它的宏偉設計模式(宏觀螺旋星系)。該星系可能扭曲伴星系NGC 5474[23]。該清單包括大部分或全部M101星系群 [24][25][26][27]。
超新星和亮紅新星
已經記錄了五顆內部超新星:
- SN 1909A:1909年1月被馬克斯·沃爾夫發現,星等達到12.1星等。
- SN 1951H:1951年9月達到17.5星等。
- SN 1970G:1970年7月達到11.5星等[28]。
- SN 2011fe:2011年8月24日,在M101中發現。這是一顆Ia型超新星,最初被命名為PTF 11kly。它在發現時的目視星等為17.2,在高峰期達到9.9[29][30][31]。
- M101 OT2015-1:2015年2月10日,在風車星系中發現的一顆亮紅新星[32]。
- SN 2023ixf:2023年5月19日在M101中被發現,並立即被歸類為II型超新星[33]。
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2011年8月的Ia型超新星SN 2011fe。
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2023年5月的II型超新星SN 2023ixf
相關條目
參考資料
外部連結
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