messier天體3號

messier天體3號

由Charles Messier在1764年發現。M3是最顯著的球狀星團之一,包含的恆星估計達到500,000顆。

距離

它的距離約為33,900光年,遠大於我們的星系——銀河系中心到我們的距離,但是亮度仍然有6.2等,其絕對星等大約為-8.93等,相當於我們太陽光度的約300,000倍。因此,在極好的條件下,M3可以用肉眼直接看到——在最小的光學儀器中也是個壯麗的天體。 它的視直徑為18.0角分,對應的尺度約為180光年;Kenneth Glyn Jones提到在深度暴光的照片上,視直徑甚至可以到20角分,對應的直徑為200光年。在業餘的儀器,它中顯得更小一些,大概在10角分左右。但是它的潮汐半徑相當大:大約為38.19角分。只有超過這個半徑,銀河系的潮汐引力才足以將其中的成員星從星團中拖出來。因此,這個星團的引力控制著直徑760光年以內的所有天體。

另一方面,M3有一個緻密的直徑1.1'的核心,尺度為11光年,對球關星團來說相當大。它的半質量半徑為1.12',即大約11.2光年,也就是說,這個星團中一半的質量都包含在直徑僅22光年的球內。

星等

這個星團中最明亮的恆星為12.7等,而所謂的水平分支巨星的亮度為15.7等,最明亮的25顆恆星的平均亮度是14.23等。球狀星團M3的年齡可以根據它的顏色-星等圖估計出來,不同場合下得到的值也不同;歷史上,早期曾經給出的年齡包括50億年(Baade),114億年(woolf),200億年(Arp)和260億年(Sandage)。Sandage(1954)統計了半徑8角分以內亮度超過22.5等的44,500顆恆星;總質量被估計為245,000個太陽質量(Sandage和Johnson)。Helen Sawyer Hogg給出M3的整體光譜型為F2,色指數為-0.05,對球狀星團來說相當藍,而《Sky Catalogue 2000.0》中給出的光譜型則是F7,W.E. Harris則將其列為F6。它的色指數由B-V = 0.69確定。這個天體以每秒鐘147.6km的速度向我們接近。

包含

球狀星團M3中含有非常多的變星:按照B. Madore的說法(Hanes/Madore著,球狀星團(Globular Clusters),1978),共發現變星212顆,其中確定的有186顆,比我們銀河系中其他任何一個球狀星團中的變星都多(因此也是被觀測得最多的); 至少發現了170顆天琴座RR型變星(有時被稱為“星團變星”)。這些變星被當做“標準燭光”,用來測量星團的距離。第一顆變星是由E.C. Pickering在1889年發現的,接下來的87顆是由S.I. Bailey在1895年發現的(參見Pickering和Bailey 1895)。

M3包含了相當大數量的所謂藍色掉隊星(Blue Stragglers),即顯得相當年輕的藍色主序星,比球狀星團中其餘的主要成員星族年輕得多。這最早是由Alan Sandage(1953)在Palomar山200英寸的Hale望遠鏡拍攝的照片中發現的。這在很長一段時間內一直是個謎,現在認為這些恆星在天體的相互作用中經歷了戲劇性變化——在近距離遭遇恆星時,它們較冷的外層物質被剝離,這在恆星穿越球狀星團緻密的中心區域時會偶而發生。

發現歷程

這個星團是第一個由Charles Messier首先發現的天體,他於1764年5月3日將其列入星表。按照現代作者的資料來源和現在的理解,這是第73個被人類的肉眼(和儀器)觀測到的深空天體,儘管當時這只是第53個已知的雲霧狀天體,另外17個天體又一次被遺忘了(參見深空天體發表列表)。顯然也正是因為這個天體的發現,使得Charles Messier開始系統地尋找這些類似彗星的天體,而不只是像之前的M1和M2那樣,是碰巧發現後才標記的,這被歷史事實所證明——1764年,他發現並測量了M3-M40的全部天體。

18年後,當星表中的最後一個天體,M107,蛇夫座的球狀星團在1782年被Messier的朋友Pierre Méchain發現時,人類所知道的天體總數至少達到了140個,數量上翻了一番還多,其中的110個天體被Messier(發現了42或43個)和Méchain(27或28個)記述下來——計數中的不確定是由與M102有關的爭議所引起的。

M3在1784年左右被William Herschel首次分解成恆星,並且認證為星團。

尋找M3,可以將後發星團附近的后髮座Gamma星向后髮座Beta星的連線延長大約2/3,稍向北側看,M3就會出現在低倍的視場中:它就在后髮座Beta星北偏東北方向大約6度的位置。(譯註:原文如此,實際上M3應位於后髮座Beta星正東方約6度的地方)

雖然M3隻有在極好的條件下才能被肉眼看到,大多數條件下它剛好位於可見範圍以下,但在最小的儀器中,它也很容易被看見。在雙筒鏡中,它就像一個朦朧的、雲霧狀的斑點。4英寸的鏡子可以顯示出它明亮的緻密核心,周圍被一個圓形的、斑駁的、顆粒狀的光暈所包圍,向外緩慢均勻地變暗;無法分解出恆星,但是在良好的條件下可以顯示出一些最明亮的恆星。6英寸的鏡子可以將其外側約三分之二的部分的暗星分辨出來,由其餘未能分辨的更暗恆星形成的背景光暈籠罩在周圍。8英寸的鏡子能分辨出幾乎全部的恆星,只極核心的區域無法分辨;這一部分需要更大的望遠鏡(大約12英寸)才能分解。

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