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阔边帽星系。原图链接

阔边帽星系（Sombrero Galaxy），又称草帽星系（也称梅西耶对象104，M104或NGC 4594）是透镜状星系在星座处女发现9.55 megaparsecs（31100000 光年）从地球。银河系的直径约为15千帕秒（49,000光年）是银河系的 30％。它具有明亮的核，异常大的中央凸起和突出的灰尘通道在它的倾斜盘上。黑暗的尘埃带和凸起使这个星系看起来像一个草帽帽子。

概述

天文学家最初认为光晕很小而又轻，表明旋涡星系，但斯皮策太空望远镜发现草帽星系周围的尘埃环比以前认为的更大且更大，表明存在巨大的椭圆星系。该星系的视星等为+8.0，使它可以通过业馀望远镜轻易看到，并且一些作者认为它是银河系10毫秒差距内绝对绝对值最高的星系。它的大隆起，中心的超大质量黑洞和尘埃带都吸引了专业天文学家的注意力。

观察历史

发现

阔边帽星系由皮埃尔•梅链（PierreMéchain）于1781年5月11日发现，他在1783年5月给J.伯努利的一封信中描述了该天体，该信后来发表在《柏林天文学家日报》上。查尔斯•梅西耶（Charles Messier）在他现在称为“ 梅西耶目录 ”（Messier Catalog）的个人对象列表中对此和其他五个对象（现在统称为M104-M109）作了手写注释，但并未“正式”包含在内直到1921年。威廉•赫歇尔（William Herschel）在1784年独立发现了该天体，并另外指出了星系盘中存在“暗层”，即现在所说的“尘埃带”。后来的天文学家能够将Méchain和Herschel的观测结果联系起来。

指定为发现者梅西耶对象

1921年，卡米尔•弗拉马里昂（Camille Flammarion）找到了梅西耶（Messier）的个人梅西耶物件清单，包括有关草帽星系的手写笔记。在“ 新总目录”中使用对象4594对此进行了标识，并且Flammarion声明应将其包括在Messier目录中。从那时起，草帽星系被称为M104。

防尘圈

M104红外 如上所述，该星系最引人注目的功能是在星系凸起前交叉的尘埃带。这个尘埃带实际上是一个对称的环，包围著银河系的凸起。 大多数冷原子氢气和粉尘都位于该环内。该环也可能包含宽阔银河系的大部分冷分子气体，尽管这是基于低分辨率和弱检测观测的推论。还需要其他观察来确认草帽星系的分子气体被约束在环上。基于红外光谱，尘埃环是该星系中恒星形成的主要场所。

核发射线区域

草帽星系的核被归类为低电离核发射线区域（LINER）。这些是存在电离气体的核区域，但离子仅被弱电离（即原子缺少相对少的电子）。LINERs中用于使气体电离的能量来源已被广泛讨论。一些LINER核可能由恒星形成区域中发现的炽热年轻恒星提供动力，而其他LINER核可能由活跃的银河核（包含超大质量黑洞的高能区）提供动力。红外 光谱观察表明，草帽星系的核可能没有任何明显的恒星形成活动。但是，已经在原子核中发现了一个超大质量的黑洞（如下节所述），因此，这个活跃的银河原子核可能是使Sombrero星系中的气体微弱电离的能源。

中央超大质量黑洞

在1990年代，由约翰•科门迪（John Kormendy）领导的研究小组证明，宽边星系中存在一个超大质量的黑洞。使用光谱从两个数据CFHT和哈伯太空望远镜，该组显示，星系的中心内的分的旋转速度不能维持除非的1质量十亿倍质量太阳，或10 9 中号☉，存在于中心。这是在附近任何星系中测量到的最大质量的黑洞之一。

同步辐射

在无线电和X射线波长处，原子核是同步加速器辐射的重要来源。当高速电子通过具有强磁场的区域时发生振荡时，就会产生同步辐射。对于活跃的银河核，这种发射是很普遍的。尽管对于某些活跃的银河核，无线电同步加速器的辐射可能会随时间变化，但是阔边星系发射的辐射的光度仅变化10％至20％。

未知的太赫兹辐射

2006年，两个小组发表了测量Sombrero星系核的太赫兹辐射的波长为850 微米。发现这种太赫兹辐射不是来自尘埃的热发射（通常在红外和亚毫米波的波长下看到），同步加速器辐射（通常在无线电波的波长下看到），热气体的ms致辐射（在毫米波波长下不常见）或分子气体（通常会产生亚毫米波谱线）。太赫兹辐射的来源仍然不确定。

球状星团

草帽星系具有相对大量的球状星团。对草帽星系中的球状星团进行的观察研究得出的估计种群数量在1200至2,000之间。与银河系和带有小凸起的类似星系相比，球状星团的数量与银河系的总光度之比很高，但该比例可与其他具有大凸起的星系相提并论。这些结果已被反复用来证明星系中球状星团的数量被认为与星系凸起的大小有关。球状星团的表面密度，除了靠近银河系的中心外，通常遵循凸起的光分布。

距离和亮度

至少使用了两种方法来测量到Sombrero Galaxy的距离。第一种方法依赖于比较测得的通量从行星状星云中草帽星系已知光度行星状星云中的银河。该方法到草帽星系的距离为29±2 Mly（8,890±610 kpc）。使用的另一种方法是表面亮度波动法。此方法使用星系凸起的粒状外观来估计到它的距离。附近的星系凸起会显得很粒状，而更远的凸起会显得光滑。使用此技术的早期测量得出的距离为30.6±1.3 Mly（9,380±400 kpc）。之后，在对该技术进行一些改进之后，测量了32±3 Mly（9810±920 kpc）的距离。甚至在2003年进一步完善为29.6±2.5 Mly（9,080±770 kpc）。

通过这两种技术测得的平均距离为29.3±1.6 Mly（8,980±490 kpc）。阔边星系的绝对大小（蓝色）在30.6 Mly（9,400 kpc）时为-21.9（在上述平均距离处为-21.8），如上所述，使其在32.6半径内是最亮的星系银河系周围的Mly（10,000 kpc）。2016年的一份报告使用哈勃太空望远镜基于红巨星分支方法的尖端测量到M104的距离，得出9.55±0.13±0.31 Mpc。

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附近的星系和星系组信息

草帽星系位于复杂的，丝状的星系云中，延伸到处女座星团的南部。然而，尚不清楚阔边帽星系是否属于正式星系团的一部分。通过考虑单个星系是否属于较大的星系集合来确定组成员身份的分层方法，通常会产生以下结果：表明阔边星系是包括NGC 4487，NGC 4504，NGC 4802，UGCA 289，以及其他一些星系。但是，依赖于渗滤方法（即“ Friends-of-friends”方法）的结果，该方法将各个星系链接在一起以确定组成员身份，这表明Sombrero星系不在一个小组或它可能只是UGCA 287的星系对的一部分。

除此之外，M104还伴有2009年发现的超小型矮星系。该天体的绝对大小为-12.3，有效半径仅为47.9 ly（303万天文单位），质量为3.3 * 10 7 中号☉。

业馀天文学

阔边星系位于Spica以西11.5° ，Eta Corvi东北5.5°。尽管可以用7×35 双筒望远镜或4英寸（100毫米）业馀望远镜看到星系，需要8英寸（200毫米）望远镜才能将凸出部分从圆盘上分辨出来，需要使用10或12英寸（250或300毫米）望远镜才能看到黑色的尘埃带。

视频

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放大草帽星系

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红外宇宙：草帽星系

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草帽星系