麥哲倫雲

麥哲倫雲

麥哲倫雲Magellanic clouds,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°。大小麥哲倫星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。

命名

十世紀阿拉伯人和十五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。大雲叫大麥哲倫雲,簡稱大麥雲(LMC);小雲叫小麥哲倫雲,簡稱小麥雲(SMC);合稱麥哲倫雲。

特徵

大麥哲倫雲和他的鄰居與親戚小麥哲倫雲,在南半球是很顯眼的一對天體,肉眼看似銀河被分離的兩個片段,在天空中大約相隔了21度,實際的距離則大約是75,000光年。直到1994年發現人馬座矮橢球星系之前,它們是最靠近我們的星系。

觀測,以及理論的證據都建議大小麥哲倫都在環繞銀河的軌道上,因為潮汐力的互動作用有很大的變形。中性氫的噴流連線著銀河與彼此之間,而且兩者都像遭到破壞的棒旋星系(Zeilik)。不管怎樣,它們的重力也影響到我們銀河的部份盤面。(Chaisson和麥克米倫)

麥哲倫雲的徑向速度和自行已經由哈佛大學的史密松寧天文物理部門製造的立體速度測量儀,從哈柏太空望遠鏡的數據測出它們穿越銀河的速度分別是每秒378公里和302公里,這個數值比之前所知的運動速度大了將近2倍。對該現象有三種解釋:

•銀河系的質量比所知大一倍。

•麥哲倫雲並不環繞銀河系公轉,而只是碰巧路過。

•銀河系中暗物質並不如某些理論預測的呈盤狀分布或呈橢圓分布。

撇開它們不同的結構和低質量,它們與我們的銀河有兩項很大的不同。首先,它們有豐富的氣體,它們的氫和氦的比例相對於銀河是偏高的 。它們的金屬含量也比銀河少,在大小麥哲倫雲中最年輕恆星的金屬量相對於太陽只有0.25到0.5。兩者的星雲和星族也都被注意到,但是在我們銀河中的恆星從最年輕到年老的都有,表明恆星形成的歷史是漫長的。(Chaisson和麥克米倫)

1987年在大麥哲倫雲中發現的超新星(SN 1987A),是過去3個世紀中最明亮的超新星

星體概述

基本屬性

1912年,美國天文學家勒維特發現小麥哲倫雲的造父變星的周光關係,天文學家們隨即測定出小麥哲倫雲的距離,成為最早確認的河外星系。小麥哲倫雲的距離是19萬光年,大麥哲倫雲的距離是16萬光年,它們之間在空間上的距離是5萬光年。大麥哲倫雲號稱是我們銀河系的“衛星”,它圍繞銀河系旋轉一周需要15億年。大麥哲倫雲中含有相對較少的重氫元素,與銀河系相比,那裡有恆星形成的良好條件。大麥哲倫雲和小麥哲倫雲是距離銀河系最近的星系。

組成

麥哲倫雲是矮星系。大麥雲屬矮棒旋星系[SBc-Ⅳ或SB(s)m]或不規則星系(IrrⅠ),質量為銀河系的1/20。小麥雲屬不規則星系 (IrrⅣ)或不規則棒旋矮星系 [IB(s)m], 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。射電資料表明,大、小麥哲倫雲有一個公共的氫雲包層;兩雲之間的中性氫纖維狀結構,一直伸展到南銀極天區,橫跨半個天球,稱為麥哲倫氣流。它們和銀河系有物理聯繫,三者構成一個三重星系。

非光學觀測

大麥哲倫雲是離我們最近的一個河外星系,距離50千秒差距,約合16萬光年.它在天球上的投影在南天極附近,遠離恆星密集的銀道帶,受銀河系星際消光影響很小,具有比處在銀河系內的天體更優越的可觀測條件.這樣,大麥哲倫雲超新星SN1987A就成為第一個在光學、紅外、紫外、射電、X射線和γ射線各個波段均有觀測資料的全波段探測的超新星.

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