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宇宙之精彩天體二十一

(科普2013-06-28 10:38:22)

M63的昵稱是向日葵星系,另外一個常見編稱是NGC 5055。它位在北天星座的獵犬座內,是夜空中較明亮的螺旋星系之一,用小型的望遠鏡就能夠加以觀測。在上面這張M63的照片里,可以看見發出藍色輝光的年輕亮星所描繪出的細長彎曲旋臂、因遊離氫氣而發出紅色輝光的發射星雲、以及數量眾多的黝黑塵埃帶。從M63這個Sb型星系所發出的光,要花上3500百萬年的時間,才能夠傳到地球,而光要橫越過M63,也要用上60000年的時間。在向日葵星系外圍的恆星,以超高的速率繞著中心打轉,如果只靠可見物質的重力牽引,它們應該早就飛離星系,進入星系間的空間。這說明,星系內有某些比例的暗物質存在,提供額外的重力牽引,防止這些恆星脫離星系。M63並不是太空中孤伶伶的星系,它正透過重力和M51以及附近幾個較小的星系相互牽制並形成星系群。

為何外觀奇特的星系半人馬座A,會有這麼多的塵埃呢?穿過星系中心的壯觀塵埃帶是半人馬座A的標誌,這些塵埃帶是如此厚實,在可見光波段,它們幾乎完全遮住這個星系的核心。因為半人馬座A是個巨大的橢圓星系,也具有眾多的紅色恆星,照理說應該含有極少量的塵埃,所以它的塵埃帶是個很不尋常的特徵。半人馬座A又稱為NGC 5128,除了上述的塵埃帶外,它和一般的橢圓星系比起來也含有較高比率的藍色年輕恆星,而且是很強的電波輻射源。證據顯示半人馬座A可能是兩個正常星系互撞的產物。在碰撞的過程中,造成許多年輕恆星的誕生,但是半人馬座A不尋常塵埃帶是如何形成的,細節仍然有待進一步的探索。半人馬座A距離我們只有1300萬光年遠,因此是離我們最近的活躍星系。半人馬座A位於南天的半人馬座內,大小約有60000萬光年,用雙筒望遠鏡就能看見它。

上面影像中的這群星星是我們銀河系裡最大的一個星團。這個名為半人馬座奧米茄星團的球狀星團,成員恆星的數量超過1000萬顆,它是繞著我們銀河中心運行的眾多球狀星團之一。最近的觀測證據顯示,在銀河系現知的150個球狀星團之中,半人馬座奧米茄星團的質量也是最大的一個。半人馬座奧米茄星團的編號是NGC 5139,它位於黃道的半人馬座內,距離地球約有15000光年,而大小約在150光年左右,是一個用肉眼就能看見的天體。如果用我們的太陽作為比較的標準,球狀星團內的恆星通常比較老、比較紅、而質量也比較小。研究球狀星團不但可以讓我們了解我們銀河系的歷史,也能夠讓我們知道宇宙年齡的上限。

沿著北斗七星的斗柄,向遠離斗杓的方向移動,一直到斗柄最外面的亮星才停下來,然後再把望遠鏡向西南方略微移動,你就有機會看到一對很出色的互撞星系,它們是著名梅西葉目錄中編號第51的天體。星系對中的大星系具有很明確的旋臂結構,這個最早發現的「螺旋星雲」另一個常見的編號是NGC 5194,它的旋渦臂和塵埃帶,很明顯地拂過它衛星星系NGC 5195(左方)的前方。這個星系對距離我們約有3700萬光年遠,位在小型的獵犬座內。在雙筒望遠鏡的視野里,M51是個迷濛的斑點,而這張清晰的彩色影像是用14吋望遠鏡配上一部數字相機所拍攝的,總曝光時間為3小時42分。NGC5194是夜空中最明亮且最上鏡頭的星系之一。因為M51一支旋臂的塵埃,遮住了左下方這個小星系的一部分,所以可以判斷出小星系是在M51的後方。M51是一個被分類為Sc的螺旋星系,在它所屬的星系團里,它是最重要的成員。天文學家懷疑M51的旋臂結構,可能是它和照片中這個小星系的重力拉扯下的產生。

上面這三個很有意思的星系,位在北天的天龍座內,它們常被稱為是NGC 5985群或是天龍座群。這幾個離我們大約一億光年的星系,從左至右分別是正面對著我們的NGC 5985、 橢圓星系NGC 5982和側對著我們的NGC 5981。通常在一個望遠鏡視野內就能同時看見它們,因為它們的寬度只比滿月的一半多一點而已。這群星系只有三個,所以不能算作是星系團,而且它們也沒有被歸類成一個緻密群。用光譜儀仔細研究過正面對著我們的螺旋星系NGC 5985後,天文學家發現它的核心在某些波段有很強的輻射,也因此它被歸類成活躍星系中的一種。天龍座三劍客雖然並不像其它緊密星系群那麼出名,不過它們在視覺上的強烈對比,讓它們成為天文攝影愛好者常常拍攝的對象之一。

當晨曦照向智利的巴連那天文台,天文學家中斷了對數十億年遠而且黯淡的類星體的搜尋,去欣賞本銀河系附近的美景。這時,他們觀察到了令人驚訝的棒狀的漩渦狀星雲NGC 613。它就在南方星座玉夫座,距離6500萬光年遠。NGC 613寬約10萬光年,大小看起來超過它的旋臂所佔的範圍,旋臂周圍布滿塵雲,中央棒狀物的兩端有恆星形成的區域。無線電源暗示NGC 613中心有大質量的黑洞。

這是天空中的烏龜嗎?行星狀星雲NGC 6210 看起來像只在天空中的大烏龜,不過它比烏龜重很多。這團雲氣位於武仙座,距離我們有6500光年遠。由於NGC 6210的雲氣顯現出不尋常的元素丰度,所以它成為哈勃太空望遠鏡調查研究的對象。下圖是張假色圖,圖中可看到數道氣體噴流,從氣體形成的殼中噴出。噴出的氣體溫度較高而且是新形成的,而氣體所形成殼的部分溫度較低且年齡較老。形成行星狀星雲的恆星,可以在左上方的小插圖的中央清楚看到。最近所做的資料分析(這些資料中也包括了這張最近才公布的圖),可以幫助我們了解這些星雲及銀河系化學丰度的起源。

地球夜空中的明亮星團和星雲,通常是以花或昆蟲的名字來命名,NGC 6302也不例外地被稱為蟲星雲。在這個行星狀星雲的中心,有一顆極端熾熱的中心星,因為它的表面溫度高達攝氏25萬度,因此會發出非常強烈的紫外光。這張由哈勃太空望遠鏡所拍攝的精彩特寫影像,主題就是這個瀕臨死亡恆星所產生的星雲。不過,這顆中心星被一個環狀的緻密塵埃雲給擋住了,影像里並看不到它。這團圍繞在中心星周圍的環狀塵埃,橫切過充滿明亮遊離氣體的空腔,它位於這張影像的左上角,幾乎是側對著我們視線的方向。出乎意料的是,在這顆熾熱恆星周圍的塵埃雲氣里,天文學家竟然偵測到水冰與各種複雜的碳氫化合物。NGC 6302離我們約有4000光年遠,位於天蠍座內。

NGC 6334是個正在形成大質量恆星的氣體和塵埃雲,它距離我們約5500光年,常被昵稱為「 熊掌星雲」。熊掌星雲位在天蠍座,它的距離是獵戶座星雲的三倍以上,但是仍近得可以進行細部研究。在可見光頻,離子化的氣體讓NGC 6334呈現紅色的色澤。不過,下面這張假色照片是在紅外光頻拍攝的。在這個波段,塵埃所發出的光和塵埃所反射的光(以藍色表示),看起來較明顯。最近的研究顯示,照片上的明亮光源是一些很年輕的大質量恆星。這些恆星所發出的高能量強光,摧毀了位在它們周圍的塵埃微粒,產生大量的離子化氣體 (紅色區域) 。

行星狀星雲能夠織成多麼繁複糾結的蛛網呢?上面這張紅蜘蛛星雲影像顯示,一顆正常恆星拋出它外層氣殼變成白矮星的過程中,所能形成的複雜雲氣結構。正式編號為NGC 6537的紅蜘蛛星雲,是個具有對稱雙瓣結構的行星狀星雲,星雲中心有個非常熾熱的白矮星,而且它可能是雙星系統的一部份。據量測的結果顯示,起源自中心矮星的高速恆星風,風速竟然超過每秒1000公里!恆星風造成星雲擴張、物質沿著星雲的物質牆流動、及熾熱的雲氣不停地衝撞塵埃雲。也因此,位在撞擊震波附近的原子被激發,發射出下面這張代表色照片的各種輻射。紅蜘蛛星雲位在黃道的人馬座內,雖然它的距離缺乏精確的量測值,不過估據大約在4000光年左右。

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