麦哲伦星系 :银河系的两个伴星系

更新时间:2024-09-20 15:03

麦哲伦云(Magellanic clouds)银河系的两个伴星系。在北纬20°以南的地区升出地平线。它们是南天银河附近两个肉眼清晰可见的云雾状天体。大的一个在剑鱼座和山案座,约6°大小,相当于12个月球视直径;小的一个在杜鹃座,张角约2°,相当于4个月球视直径;两个云在天球上相距约20°。

南半球的夜空中,大小麦哲伦星云是璀璨群星中最壮观的景观之一,也是天文学家们一直追逐的对象——这是两个离银河系非常近的星云,大麦哲伦星系距离地球大约16万光年,而小麦哲伦星云距离地球大约20万光年,是最靠近银河系的邻居之一,也是裸眼能看见的最遥远天体之一。

发现历史

10世纪阿拉伯人和15世纪葡萄牙人远航到赤道以南时,都曾注意到南天星空中这两个云雾状天体,称之为“好望角云”。葡萄牙航海家斐迪南·麦哲伦于1521年环球航行时,首次对它们作了精确描述,后来就以他的姓 氏命名。大云叫大麦哲伦星云,简称大麦云(LMC);小云叫小麦哲伦星系,简称小麦云(小麦哲伦星系);合称麦哲伦云。1912年,美国天文学家亨丽爱塔·勒维特发现小麦云的造父变星周光关系赫茨普龙和沙普利随即测定了小麦云的距离,成为最早确认的河外星系。大麦云的距离是16万光年,小麦云是19万光年,它们在空间上相距5万光年。大小麦云属于最近的星系之列,这使我们能周密地分析它们的成员天体,因而它们是重要的天文观测对象,也是星系天体物理资料的重要来源。

大小麦哲伦

小麦哲伦星系,位于杜鹃座,距离我们大约21万光年远;大麦哲伦星系银河系众多卫星星系中,质量最大的一个。距离地球约179000光年。

观测

大麦哲伦星云离我们约180,000光年,小麦哲伦星系离我们也有210,000光年,而左下方的明亮的星,是老人星老人星,是银河系的居民,离我们仅仅310光年。大小麦云都在南半天球距离南天极大约20°左右的地方。大麦云位于剑鱼座与山案座两个星座的交界处,跨越了两个星座,占据了8°×7°的天区,相当于 200多个满月的视面积。小麦云位于杜鹃座,占据了4°×2°的天区,相当于30个满月的视面积。大麦云和小麦云之间相距大约20°。在南半球看大小麦云,一年四季,它们都高高地悬挂在南天天顶附近,争相辉映,从不会落到地平线以下。就像我们在北半球北斗七星永远不会落到地平线以下一样。它们是南天的一对瑰宝。可惜的是在北半球大部分地区都看不见它们,在中国南沙群岛一带,也只能在非常接近南方地平线的地方寻找到它们。

麦哲伦星云属于小且不规则星系,是银河系卫星星系,每15亿年绕银河系轨道转一圈。正因它如此的没有标准固定的形状,麦哲伦星云成了南半球争议最多的天体,甚至是最能激发人们幻想的天体。有天文学家表示,麦哲伦星云似乎会与宇宙中存在的暗物质相互作用,形成星系弯曲。

什么是星系弯曲呢?我想这个就比较难解释了,简单点的说法是邻近星云的运行可能对我们生存的银河系造成影响,就像地毯的另一头鼓动,能造成类似波浪一样的形状扭曲,目前银河系银盘已经变成碗状了。

南半球最著名的天体,除了艳丽如玫瑰的船底座星云、闪耀的南十字座外,就属在在大、小麦哲伦星系。这两个天体在中国大陆的纬度是看不见的,它们是”本银河系”的卫星星系,和仙女星系仙女座星系)旁边的M32与NGC205一样是大星系身旁的小星系。大麦哲伦星系距离地球16万光年,小麦哲伦星系距离地球19万光年。

德国业余天文同好来到大洋洲观星时,还曾经将LMC与SMC误认为是天上的两朵”云”,怎么风吹不走?一时传为笑谈。SMC旁的NGC 104星是另一个观赏的好目标,LMC旁的蜘蛛星云更不容你错过。

麦哲伦云像我们的银河系一样,也包括气体和恒星。大麦云属矮棒旋星系不规则星系,质量为银河系的1/20。小麦云属不规则星系或不规则棒旋矮星系,质量只及银河系的1/100。麦哲伦云中的气体含量丰富;中性氢质量分别占它们总质量的 9%和32%,都比银河系的大得多。这表明它们的演化程度不如银河系高。它们的星际尘埃含量比银河系中的少,而年轻的星族Ⅰ的天体则很多,有大量的高光度 O-B型星;此外,还观测到新星、超新星遗迹、X射线双星等天体。如1987年2月23日发现大麦哲伦云中一颗超新星 (SN 1987A),它的最大亮度是太阳的2.5亿倍,被认为是383年来最亮的超新星。麦哲伦云围绕着银河系的轨道每15亿年转一圈。每到离银河系较近时,它的恒星和气体都会在银河系引力作用下发生变化。小 麦哲伦云现在已被撕裂,它的恒星将成为银河系的一部分。大麦哲伦星系最终也将是这种命运。

大麦哲伦和小麦哲伦星系是距离银河系最近的两个邻居。几百年来,这两个星云一直被认为是银河系的伴星系。但是哈佛大学的天体物理学家Gurtina Besla和他的同事的最新研究表明:麦哲伦星云是最近才到来的,并且是第一个到银河系的参观者。

这两个星云从外观上看不仅不规则,而且就像火山云。其中大麦哲伦星云距离地球160000光年,直径大约为银河系的1/20;小麦哲伦星云距离地球200000光年,大小只有银河系的几百分之一。

早在很多年以前,宇航员宣称麦哲伦星云穿过银河系的三维速度场比以前大得多,对于这种现象,有两种解释:1)银河系比以前穿过的要大得多2)麦哲伦星云不受银河系的重力场约束。可是Besla和他的同事做的进一步研究证实了第二种观点,并且他们宣称,麦哲伦星云是第一次经过银河系。

不过这样的观察结果仍然有着商酌。因为如果以银河系为参照平面,其翘曲的纵深上下可达10000光年。但是这两个星云仅仅10或30亿年以前才到过一次,所以它们的重力潮汐是不可能引起这样的翘曲的。面对这样的情况,Besla说:“我们仍有许多谜底还未解开,当一个答案出现的时候,也许将会产生更多的问题。”

参数

大麦哲伦星系

天体名称: Lg Magellanic Cl

绿背龟鮻: Large Magellanic Cloud

大小: 550.0'x170.0'

小麦哲伦星系

天体名称: NGC 292

俗名: Small Magellanic Cloud

天体类型:星系

星等: 2.2

大小: 319.1'x205.1'

径向速度

射电测量日心径向速度: 175.0 km/sec

射电测量误差: 20.5 km/sec

光学测量日心径向速度: 177.3 km/sec

光学测量误差: 40.9 km/sec

日心径向速度均值: 175.5 km/sec

平均测量误差: 18.3 km/sec

考虑本星系群的径向速度: -6.5 km/sec

考虑GSR的径向速度: 34.6 km/sec

修正到处女座本星系群的径向速度: -87.8 km/sec

考虑3K背景辐射的径向速度: 113.7 km/sec

天体物理距离模数: 19.511

绝对 B 星等: -17.491

参考资料

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