银河系旋臂结构图
本超星系团(室女座超星系团)的结构
地球自转速度: 在地球赤道上的自转线速度为466米/秒。周期性变化:春天变慢,秋天变快。
太阳系距距离银河系中心2.64万光年,以每秒240公里的速度绕行银河系中心,每2.3亿年绕行银河系一圈。据日本昴星团望远镜对银河系边缘恒星密度的观测,好像用反射光拍摄,银河系真正的半径很可能高达50万光年。太阳系位于银河系平面(银道)上方约20光年的猎户臂内,以28000ly的距离环绕着银河系的中心公转。
以前哈勃研究过的600个星系,17%是椭圆星系,50%是标准旋涡星系,30%是棒旋星系,而不规则星系只占3%。透镜星系目前发现不多。
漩涡(螺旋)星系有一个较圆的核心。仙女星系(M31),是较为典型的漩涡星系,与银河系不同的是它核心没有那根棒状光柱。银河系是一个棒旋星系。
椭圆星系外形呈正圆或椭圆形。很像球状星团,但规模比球状星团大很多。椭圆星系内部恒星多数是年老的,属于第二星族的恒星。吸附了越来越多的宇宙物质,或者由多个星系碰撞合并而成。在许多星系团里,核心都有一个椭圆星系,是星系的主引力源。
透镜星系,老年恒星为主,是椭圆星系向漩涡星系或棒状星系转化。
星系团(Galaxy clusters)是由星系组成的自引力束缚体系,只包含少量星系的星系团叫做星系群。
地球视角看银河系分析:https://amazingsky.net/tag/orions-belt/
银河系有两条明显对称的旋臂,向外延伸后分成4条主旋臂:
•1.盾牌-半人马臂(Scutum-Centaurus Arm)
或盾牌-南十字臂(Shield-southerncross arm)
1a.矩尺臂(Norma Arm)-外缘臂(Outer Arm)
•2.英仙臂(Perseus Arm)
2a.人马(Sagittarius Arm)-船底臂(Carina),其中的分支猎户臂,位于人马臂和英仙臂之间。
还有核球两边几乎对称的近/远三千秒差距臂。
太阳系到银河系最近的英仙臂距离为6370光年。
探测银河系一氧化碳分子的分布,发现了三千秒差距臂,悬臂在银河系核心的开始位置,以50千米/秒的速度向外膨胀。
太阳靠近猎户座旋臂的内侧(面朝银河系中心来说)。地球公转速度大约为30km/s,太阳系以220公里/秒的速度围绕银河中心旋转,银河系以600公里/秒的速度相对于邻近的星系在运动。
密度波理论(density wave theory):以引力作用下物质流进流出低引力势的悬臂区解释星系旋涡结构的理论。星际气体在进入悬臂时受到突然压缩,可能触发恒星形成。
本星系群:
银河系(Milky Way Galaxy)和仙女星系(Andromeda Galaxy)以及与其他大小50多个星系一起组成了“本星系群”(Local Group of Galaxies),是典型的疏散星系团,没有明显的向中心聚集的趋势,但其中的成员三、五聚合为次群,至少有以银河系和仙女星系为中心的两个次群。群内的气体不多,约占总质量的2%。银河系和仙女星系是最大的两个星系,它们大体上位于本星系群的中心。其余星系大多是这两个星系的“卫星星系”,因较小通常属于“矮星系”。周围几十万光年的区域分布着十几个卫星星系,银河系通过缓慢地吞噬周边的矮星系使自身不断壮大。
银河系的卫星星系系统包括Sag DEG(人马座矮星系),大麦哲伦星系,小麦哲伦星系,大犬座矮星系,小熊座矮星系,天龙座矮星系,船底座矮星系,六分仪座矮星系,玉夫座矮星系,天炉座矮星系,狮子座I,狮子座Ⅱ,以及杜鹃座矮星系。仙女座星系的卫星星系系统包括M32,M110,NGC147,NGC185,And I(仙女座),And Ⅱ(仙女座),And Ⅲ(仙女座),以及And Ⅳ(仙女座)。M33是本星系群中第三大的星系。它可能是也可能不是仙女座星系的伴星系,但LGS3可能是它的卫星星系。
仙女座星系距地距离254万光年,直径至少是银河系的1.6倍。科学家认为银河系有许多暗物质,并且暗物质的质量占比是这个星系群中最大的。
NASA预计,在巨引源的强烈吸引下,银河系极有可能会和仙女座系越来越近,大约40亿年后就要和仙女星系相撞了,两者相对速度高达110千米/秒。
下图更详细:
距离银河系最近的卫星星系是大犬座矮星系(canis major dwarf galaxy),2003才被发现,距河系中心4.2万光年,距离地球仅2.5万光年。红巨星的相对百分比偏高,位于银河盘面的后方。
可能大犬座矮星系是正被银河系巨大的引力拉扯中,且主体已经被剥离了的星系。大犬座矮星系的麒麟座环(Monoceros Ring),由恒星组成,可能是大犬座矮星系在银河系数十亿年的潮汐力作用下被撕裂出来的星流残留物,而其中的一部分已经与银河系合并。室女座星流也类似吗。
大麦哲伦星系,距银河系大约16.3万光年,是本星系群中第四大的星系,仅次于三角座星系(Triangulum Galaxy)、银河系和仙女座星系。可能是因为大麦哲伦星系受到了银河系潮汐力的影响,且银河系的潮汐力也从大麦哲伦星系中剥离了一些恒星和星际物质,形成了漫长的麦哲伦星流。麦哲伦星系似乎会与宇宙中的暗物质相互作用,形成星系弯曲。
半人马座ω星团(ω Centauri、NGC 5139),距地球约18,000光年。距银心最近时6200光年,最远时2.1万光年。沿着椭圆轨道环绕银河系的球状星团,曾被误认为恒星。是银河系内已知最大的球状星团,唯一能以肉眼看见的球状星团,在地球上看几乎和满月一样大。
星流(Stellar Stream)指球状星团或者矮星系受到星系引力的巨大潮汐作用而逐渐变形、撕裂形成的,沿着一条狭长轨道围绕星系运动,由众多恒星组成的链状结构。随时间的推移,这些星流会逐渐被银河系吸收。银河系至少有42条细长的星流,人马流几乎垂直于银盘,跨度超过100万光年,一直连接到人马座矮椭圆星系。
人马座恒星云(M24或IC 4715)是在人马座的一个恒星云,宽度约600光年,距地距离3070秒差距(1秒差距=3.26光年)。包括M24和邻近的星团与恒星都是银河在人马-船底臂的一部分。
船底座矮星系(Carina Dwarf Spheroidal Galaxy),年龄有136亿岁,这跟宇宙几乎一样老,因此它形成的方式应该和银河系不一样,距离地球33万光年(330 ± 30 kly)。
小熊座矮星系(Ursa Minor Dwarf)是矮椭圆星系,距离195,700ly,成员都是老年恒星,看起来只有极少甚至已经没有,恒星的形成。
天炉座矮星系(Fornax dwarf galaxy)有六个球状星团,其中最大的NGC 1049比星系本身更早发现,绝大部分的恒星属于星族Ⅱ。距地距离456,600ly。
人马座椭圆矮星系(Sagittarius Dwarf Spheroidal),距银河系银心5万光年,距地球约7万光年。穿越银河极区的轨道绕行银河系。它的主体包含四个球状星团,最亮的NGC 6715 (M54)。不要将Sag DEG和Sag DIG(人马座矮不规则星系)搞混了,距地4百万光年的一个小星系。
星团(cluster),是指恒星数目超过10颗以上,并且相互之间存在物理联系(引力作用)的星群。
恒星云是天空中看起来同一个小区域内的恒星,她们不是真的星团,但是以观测者的观点宁可称她们为星团。这些披著云气的恒星并不是真的聚集在一起,只是出现在视线相近的方向上!
因历史习惯星系有时仍被称之为星云,如大小麦哲伦星云,仙女座大星云。
本星系群附近星系:
M81和银河系大小相仿,是非本星系团的离地球最近的星系,通过对M81内变星的观测,距离约为1180万光年。
Maffei星系群,马菲1距离地球一千万光年,位于银河系的另一面(隐蔽带上),很难使用可见光对其进行观测。
与仙女座星系和我们的银河系合并一样,其他星系或许也会相互接近并合为一体。假想推理: 一直以巨引源吸引较大星系的速度下去,数十亿年的时光流逝,本星系群的所有大小星系会互相合并最终形成一个巨大的星系。
室女座超星系团:
天文学家很早就知道室女座有异于寻常的大量星云(接近银极的北极),认为这些多出的星云是一种类似星系的大尺度星系结构,科学家开始争论这是真实的结构?还是只是在相同方向上的星系?经红移的观测获得解决,令人信服的显示星系全都集中平躺在超星系团的平面上。
近距离星系团的空间分布表明,有一个以室女星系团为中心的更高一级的星系成团现象,大小约为1亿光年,长径约为30~75百万秒差距,包括500个左右星系团和星系群,称为本超星系团,包括室女星系团和银河系所在的本星系群。
本星系群中的全部星系覆盖一块直径大约1000万光年的区域。本星系群又属于范围更大的室女座超星系团。超星系团往往具有扁长的外形,通常超星系团内只含有几个星系团,只有少数超星系团拥有几十个星系团。
本星系群的大小、位置,如下截图所示:
室女座超星系团包含约100个星系群与星系团,室女座星系团约位于其中心位置。该星系团的中心区域距离地球约有6000万光年,位于室女座。本星系群位于室女座星系团的边缘并且仍在继续向远离室女座星系团的方向移动。
名词: 超(级)星系团(Supercluster)。星系团聚合成超星系团的现象叫作星系的超级成团或二级成团。
室女座星系团(Virgo cluster)是位于室女座(Virgo [ˈvɜːrɡoʊ])的一个不规则星系团(cluster of galaxies),由2500多个星系组成。
室女座超星系团(Virgo Supercluster,简称Virgo SC)或本超星系团(Local Supercluster,简称LSC或LS)。覆盖一块直径约为1.1亿光年的区域,是在可观测宇宙中数以百万计的超星系团中的一个。合理的推想:超星系团也可聚集成超超星系团(Hypercluster)。被称为大引力子的重力异常就位于本超星系团内的某处。
M87,即室女座A星系,由核心发出一道向外延伸约4900光年的高能等离子喷流,运动速度与光速相当接近。M87中心黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心,距地5千万光年,相对较近。
人马座A*(Sagittarius A*,简写为Sgr A*,星号*读“star”)是位于银河系银心一个非常光亮及致密的射电波源,距地25900±1400ly,自转周期大约11分钟,属于人马座A的一部分。环绕Sgr的是一圈直径约10光年的物质。尽管与其他螺旋星系相比,A*更安静,但它仍会吞噬物质并释放出高能辐射。物质环在将物质送入黑洞中起着重要作用。
银河系核心区域可能是有着复杂的磁场、强大的重力井、稠密的分子云、湍流和高温的区域,比银河系其他区域包含更多的气体和尘埃,但在那里形成的大质量恒星却比预期少10倍。
IC 1101是位于阿贝尔2029星系团中心最亮的星系,位于室女座,距离地球大约10.45亿光年???
直径约400万光年(包含星系晕),体积可容纳成千上万个银河系。可能是靠吸积邻近的星系使他的尺寸得以增长。拥有大量的富金属恒星,有些比太阳还古老70亿年,故呈现金黄色的色泽。
室女座超星系团内的其他星系:
M94(NGC 4736)是星暴星系(Starburst Galaxies),距地1600万光年,直径3万光年,用小口径望远镜就能看见。在紫外波长观察下,星系有一个双重的环状结构,围绕星系的外围被年轻的大质量恒星聚集而成的泛蓝恒星环环绕。普通星系如银河系形成恒星的速度很慢,星暴星系以迅猛的速度产生新星和超新星爆发。著名星暴星系有M82星系。
半人马座A星系(NGC 5128),距地1300万光年的透镜星系,大小约6万光年,是全天第五亮星系,只能在南半球和北半球低纬度地区用双筒望远镜看见。尘埃带很厚,在可见光波段几乎遮住了星系核心。它有很多红色恒星,一般应该有少量尘埃,所以很不寻常。和一般的椭圆星系比起来也含有较高比率的蓝色年轻恒星。是很强的电波辐射源。
NGC 7582距离地球7,000万光年。
风车星系(M101或NGC 5457)是正面朝向地球的螺旋星系,位于大熊座,距离地球2,100万光年,直径约17万光年。几乎是银河系的两倍大。
在彩色照片上,红色标志着穿过星系臂的尘埃,浅橙色是较热的尘埃区域,蓝色表示的是较年轻的恒星组成的星团,绿色和青色表示的是较老的恒星,粉红色弥漫气体星云表示的是恒星形成的气泡,如此多的星系特征在一张图像中很少见。
NGC 6744孔雀座星系,距离地球3,000万光年,几乎是银河系的两倍。它被认为是类似银河系的众多螺旋星系中最接近的之一。远离星系核心,可以看到部分布满灰尘的螺旋臂被涂成粉色和蓝色的阴影;尽管蓝色区域充满了年轻的星团,粉色区域则是活跃的恒星形成区域。
M81位于大熊座星系里,螺旋星系,肉眼可看到的最明亮的星系。
超新星1987A(Supernova1987A),1987年发现一颗最明亮的爆炸恒星。位于大麦哲伦星云(LMC)狼蛛星云中的超新星。肉眼就能看到的超新星。
蝴蝶星云(M2-9),蛇夫座的行星状星云,类太阳恒星演化晚期的产物。大小约是150光年,位于大麦哲伦星系,距离地球17万光年。M2-9中心的联星系统的主要成员是一颗已经走到生命周期尽头的主序星。
草帽星系(Sombrero Galaxy),位于室女座里,是一个无棒螺旋星系,普通望远镜就能看到。
黑眼星系(Black Eye Galaxy),位于后发座,距地1700万光年。外围气体旋转方向与内部区域气体旋转方向正好相反。旋转方向相反的气体相遇区域,气体被压缩,产生了活跃的恒星诞生过程。一些刚形成的热而蓝的年轻恒星,其周围是被新生恒星发出的紫外线所激发发光的粉红色氢气云团。
涡状星系(The Whirlpool Galaxy),位于北天的猎犬座(Canes Venatici)里的一个庞大的螺旋星系,距离地球大约2300万光年。
星系NGC 1512,位于时钟座星系里的棒旋星系,距离地球3000万光年。非常明亮,用普通望远镜就能看到。
蟹状星云(M1,NGC 1952)位于金牛座ζ星东北面,距地球约6500光年,是超新星残骸。
贫血星系(NGC 4921),位于后发座星系团阿贝尔1656(Abell 1656)的中央,距地距离3.1亿光年。是罕见的旋涡星系,几乎不诞生新恒星,因此呈现出可怕的苍白半透明状态。星系中央是一个带有棒状结构的明亮核心,四周环绕着黑色尘埃,外侧是新生恒星组成的蓝色星团和几个较小的伴星系。
车轮星系(Cartwheel Galaxy),距离地球5亿光年,位于玉夫座方向的一个相互作用星系,透镜状星系,有一个明亮的核心,一个内环,外部还有一个星暴环。车轮星系外部环的旋转速度达到每秒250千米,并以每秒90千米的速度膨胀。外部环上点缀着许多超巨型电离氢区。
哈氏天体(Hoag's Object),跨越大约10万光年,位于北天的巨蛇座星系内,距离地球6亿光年。它的外围是由明亮的蓝色恒星组成的环状物,中心处的圆球则主要是由许多可能较老的红色恒星构成。介于两者之间的是一道几乎完全黑暗的裂缝。归类为环状星系。
雕具座超星系团(Caelum Supercluster),由超过55万个星系组成,是目前已知最大的超星系团。
M74( Phantom Galax)或(NGC 628),一般认为它是最暗的梅西耶天体之一,位于距离地球3200万光年的双鱼座。
大小约为95,000光年,比银河系略小。2条旋臂,宽约1000光年。
其他部分笔记:
除了黄道线从室女座穿过之外,天赤道也从室女座的中部偏北穿过,故室女座同时被天赤道和黄道线穿过。从公元前18世纪到公元前4世纪,秋分点处于天秤座,之后秋分点便进入室女座。这一点将在2440年左右进入邻近的狮子座。
Segue 1是银河系最小和曾经是最黯淡的银河卫星星系。Segue 1位于和太阳有着相同距离的人马座星流之中。如果Segue 1在过去是一个星系,它可能是人马座矮椭球星系的卫星星系。
仙女座星系的超新星SN 1885A。
NGC 6397是银河系当中至少20个经历过中心坍塌的球状星团之一, 这意味着它的中心拥有非常密集的恒星。
参考原文:https://www.bilibili.com/opus/731599339199135760
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