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 麥哲倫星雲

 

 

 

麥哲倫雲(Magellanic clouds) ,是銀河系的兩個伴星系。在北緯20°以南的地區升出地平面。它們是南天銀河附近兩個肉眼清晰可見的雲霧狀天體。大的一個在劍魚座和山案座,約6°大小,相當於12個月球視直徑;小的一個在杜鵑座,張角約2°,相當於4個月球視直徑;兩個雲在天球上相距約20°。

在南半球的夜空中,大小麥哲倫星雲是璀璨群星中最壯觀的景觀之一,也是天文學家們一直追逐的對象——這是兩個離銀河系非常近的星雲,大麥哲倫星雲距離地球大約16萬光年,而小麥哲倫星雲距離地球大約20萬光年,是最靠近銀河系的鄰居之一,也是南半球裸眼能看見的最遙遠天體之一。

發現歷史

10世紀阿拉伯人和15世紀葡萄牙人遠航到赤道以南時,都曾注意到南天星空中這兩個雲霧狀天體,稱之為「好望角雲」。葡萄牙航海家麥哲倫於1521年環球航行時,首次對它們作了精確描述,後來就以他的姓氏命名。大雲叫大麥哲倫星雲,簡稱大麥雲(LMC);小雲叫小麥哲倫星雲,簡稱小麥雲(SMC);合稱麥哲倫雲。

1912年,美國天文學家勒維特發現小麥雲的造父變星的周光關係,赫茨普龍和沙普利隨即測定了小麥雲的距離,成為最早確認的河外星系。大麥雲的距離是16萬光年,小麥雲是19萬光年,它們在空間上相距5萬光年。大小麥雲屬於最近的星系之列,這使我們能周密地分析它們的成員天體,因而它們是重要的天文觀測對象,也是星系天體物理資料的重要來源。

大小麥哲倫

小麥哲倫星雲,位於杜鵑座,距離我們大約21萬光年遠;大麥哲倫星系是銀河系眾多衛星星系中,質量最大的一個。距離地球約179000光年

觀測

大麥哲倫星雲離我們約180,000光年,小麥哲倫星雲離我們也有210,000光年,而左下方的明亮的星,是船底座α老人星,是銀河系的居民,離我們僅僅310光年。大小麥雲都在南半天球距離南天極大約20°左右的地方。大麥雲位於劍魚座與山案座兩個星座的交界處,跨越了兩個星座,占據了8°×7°的天區,相當於 200多個滿月的視面積。小麥雲位於杜鵑座,占據了4°×2°的天區,相當於30個滿月的視面積。大麥雲和小麥雲之間相距大約20°。在南半球看大小麥雲,一年四季,它們都高高地懸掛在南天天頂附近,爭相輝映,從不會落到地平線以下。就像我們在北半球看北斗七星永遠不會落到地平線以下一樣。它們是南天的一對瑰寶。可惜的是在北半球大部分地區都看不見它們,在中國南沙群島一帶,也只能在非常接近南方地平線的地方尋找到它們。

麥哲倫星雲屬於小且不規則星系,是銀河系的衛星星系,每15億年繞銀河系軌道轉一圈。正因它如此的沒有標準固定的形狀,麥哲倫星雲成了南半球爭議最多的天體,甚至是最能激發人們幻想的天體。有天文學家表示,麥哲倫星雲似乎會與宇宙中存在的暗物質相互作用,形成星系彎曲。

什麼是星系彎曲呢?我想這個就比較難解釋了,簡單點的說法是鄰近星雲的運行可能對我們生存的銀河系造成影響,就像地毯的另一頭鼓動,能造成類似波浪一樣的形狀扭曲,銀河系銀盤已經變成碗狀了。南半球最著名的天體,除了艷麗如玫瑰的鑰匙孔星雲、閃耀的南十字星座外,就屬在在大、小麥哲倫星系。這兩個天體在中國大陸的緯度是看不見的,它們是」本銀河系」的衛星星系,和仙女座大星系(M31)旁邊的M32與NGC205一樣是大星系身旁的小星系。LMC距離地球16萬光年,SMC距離地球19萬光年。德國業餘天文同好來到澳洲觀星時,還曾經將LMC與SMC誤認為是天上的兩朵」雲」,怎麼風吹不走?一時傳為笑談。SMC旁的NGC104星是另一個觀賞的好目標,LMC旁的蜘蛛星雲更不容你錯過。

麥哲倫雲像我們的銀河一樣,也包括氣體和恆星。大麥雲屬矮棒旋星系或不規則星系,質量為銀河系的1/20。小麥雲屬不規則星系或不規則棒旋矮星系,質量只及銀河系的1/100。麥哲倫雲中的氣體含量豐富;中性氫質量分別占它們總質量的 9%和32%,都比銀河系的大得多。這表明它們的演化程度不如銀河系高。它們的星際塵埃含量比銀河系中的少,而年輕的星族Ⅰ的天體則很多,有大量的高光度 O-B型星;此外,還觀測到新星、超新星遺蹟、X射線雙星等天體。如1987年2月23日發現大麥哲倫雲中一顆超新星 (SN 1987A),它的最大亮度是太陽的2.5億倍,被認為是383年來最亮的超新星。麥哲倫雲圍繞着銀河系的軌道每15億年轉一圈。每到離銀河較近時,它的恆星和氣體都會在銀河系引力作用下發生變化。小麥哲倫雲已被撕裂,它的恆星將成為銀河系的一部分。大麥哲倫雲最終也將是這種命運。

麥哲倫星雲

大麥哲倫和小麥哲倫星雲是距離銀河系最近的兩個鄰居。幾百年來,這兩個星雲一直被認為是銀河系的伴星系。但是哈佛的天體物理學家Gurtina Besla和他的同事的最新研究表明:麥哲倫星雲是最近才到來的,並且是第一個到銀河系的參觀者。

這兩個星雲從外觀上看不僅不規則,而且就像火山雲。其中大麥哲倫星雲距離地球160000光年,直徑大約為銀河系的1/20;小麥哲倫星雲距離地球200000光年,大小只有銀河系的幾百分之一。

早在很多年以前,宇航員宣稱麥哲倫星雲穿過銀河系的三維速度場比以前大得多,對於這種現象,有兩種解釋:1)銀河系比以前穿過的要大得多2)麥哲倫星雲不受銀河系的重力場約束。可是Besla和他的同事做的進一步研究證實了第二種觀點,並且他們宣稱,麥哲倫星雲是第一次經過銀河系。

不過這樣的觀察結果仍然有着商酌。因為如果以銀河係為參照平面,其翹曲的縱深上下可達10000光年。但是這兩個星雲僅僅10或30億年以前才到過一次,所以它們的重力潮汐是不可能引起這樣的翹曲的。面對這樣的情況,Besla說:「我們仍有許多謎底還未解開,當一個答案出現的時候,也許將會產生更多的問題。」 [1]

參考文獻

  1. 科學家勾勒大麥哲倫星雲歷史,騰訊網2021年8月30日