天文学基础教科书二.docx

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天文学基础教科书二

M1超新星遗迹金牛座

　　M1就是著名的蟹状星云，它是一团无定形的膨胀气体云。

它被划为行星状星云，但本质上与典型的行星状星云完全不同。

它已被证认为超新星遗迹。

（点击以上图片可以观看大图）

　　中国史书上有关于1054年7月出现的特亮超新星事件的观测记载。

这个超新星爆发时亮度超过金星,它的遗迹（爆发过程中抛射的气体云）就是现在看到的蟹状星云。

　　1731年，英国天文爱好者比维斯首次用小型望远镜发现了这个朦胧的椭圆形雾斑。

1771年刊布的《梅西叶星表》，把它列为第一号天体：

M1。

在《星云星团新总表》中，它的编号是NGC1952。

1844年英国W.P.罗斯用他自制的大型反射望远镜观察到星云的纤维状结构。

他根据目视观察的印象，把星云描绘成蟹钳状，因而名为蟹状星云，并沿用至今。

1921年美国邓肯对比两批相隔十二年的照片，确认该星云仍在膨胀。

1942年荷兰的奥尔特推论蟹状星云是九百年前爆发事件的产物，从而把今日的蟹状星云和1054年观察到的超新星证认为一。

　　蟹状星云还是强红外源、紫外源、X射线源和γ射线源。

它的总辐射光度的量级比太阳强几万倍。

1968年发现该星云中的射电脉冲星，它的脉冲周期是0.0331秒,为已知脉冲星中周期最短的一个。

目前已公认，脉冲星是快速自旋的中子星,有极强的磁性,是超新星爆发时形成的坍缩致密星。

蟹状星云脉冲星的质量约为一个太阳质量，其发光气体的质量也约达一个太阳质量，可见该星云爆发前是质量比太阳大若干倍的大天体。

星云距离约6300光年，星云大小约12光年×7光年。

M2球状星团宝瓶座

　　M2是一个球状星团，直径约175光年，包含大约150,000颗恒星，它是比较紧缩的球状星团之一,而且其中心部分相当稠密。

M2在1746年9月11日被首次发现，14年后梅西叶独立地再次发现并且给它编号。

M2位于宝瓶座，距离37500光年,肉眼不能见到，但使用一般望远镜可以相当容易地发现它。

M3球状星团猎犬座

　　M3是位于猎犬座的球状星团，它是最突出的球状星团之一,距离约33900光年，在观测条件好时肉眼可见。

星团直径约200光年，恒星密集的中心直径约22光年。

1764年5月3日梅西尔发现并编号。

它是由50多万颗比太阳还要老的恒星所组成的巨大球体，位在我们银河系盘面上方，是游走在银河系银晕的250个球状星团之一。

在它致密的星团核心，要区分个别的恒星是件很困难的事。

但是对位在星团外围区域的亮星，恒星色泽的分辨就很容易了。

M4球状星团天蝎座

　　M4是天空中最近球状的球状星团之一，约含10万颗恒星。

它位于天蝎座，可能是离我们最近的球状星团。

距离约7200光年，也就是说，上面这些影像中的M4是七千年前状态，当这些星光离开M4时，人类才刚要进入有记录历史的阶段。

在观测条件极好的情况下可为肉眼所见。

1987年在这个星团中发现了第一颗毫秒脉冲星，即旋转的中子星。

1995年8月哈勃望远镜在星团中发现并拍摄到了白矮星。

（见图片中标识所指）M4和其它的球状星团最大的不同，是它有个呈棒状分布的核心。

虽然M4是由数十万颗恒星所组成，而它的大小也有50光年，不过和其它的球状星团比较起来，它是现知最小和最稀疏的星团之一。

像上图中M4这样的天体，是天文学家能够估算出它们年龄的少数天体之一。

因为，星团内白矮星的年龄至少有90亿年，所以，它们为我们所在的宇宙，定出了一个宇宙年龄的下限。

M5球状星团巨蛇座

　　M5球状星团位于巨蛇座，它于1702年被首次发现，1764年梅西叶独立发现并给它编号。

但他们都以为它是一个星云。

威廉·赫斯切尔是确认这一星团的第一人。

它被认为是最古老的球状星团之一,它的直径是大约165光年,中央密集核心区直径约6光年，一半恒星集中在半径15光年的区域内。

它是大球状星团之一。

M5距离我们约24500光年。

在很好的睛空条件下，肉眼可以看见M5。

M6疏散星团天蝎座

　　M6位于天蝎座，它是一个疏散星团，包括约80颗恒星。

距离估计为1600光年。

1654年前人们对它就有所认识，但梅西叶为它编号是在1764年。

的外型轮廓就像一只蝴蝶，M6又称为NGC6405，它的大小大约20光年。

M6位于天蝎星座中，用双筒望远镜就可以看到，它看起来的大小和满月时的月亮差不多大。

就如其它的疏散星团一样，M6主要是由蓝色的年轻恒星组成的，不过其中最亮的一颗看起来是橘红色的。

M6大约是1亿年前形成的，估算M6这类的星团的距离，可以帮助天文学家测量宇宙距离的尺度。

M7疏散星团天蝎座

　　M7位于天蝎座，它是夜空中最出色的疏散星团星团之一。

肉眼容易见到，它的背景是银河繁密的群星。

1654年有天文学家认为它由30颗恒星组成，1764年5月23日梅西叶为它编号。

M7大约由100颗恒星组成。

距离约1000光年。

由于这个星团拥有许多蓝色亮星，所以它是夜空中最出色的星团之一。

它的大小约有25光年，年龄大约在2亿年左右。

托勒密远在公元130年，就曾写下M7星团的观测记录，所以它是一个人类自古以来就很熟悉的天体。

M8发射星云人马座

　　M8位于人马座，属于发射星云。

又名礁湖星云.发射星云是气体星云的一种。

它们形状大都很不规则，而且往往没有明晰的边界，所以又称弥漫发射星云。

在这些星云中间通常都有一个或一团高温恒星。

这些高温恒星的丰富的紫外辐射使星云内的气体激发，从而产生光致电离而形成星云的发射光谱，所以称为发射星云。

在发射星云中除大量炽热气体外，也包含少量尘埃物质。

星云中的物质密度，从暗星云中的每立方厘米十几个原子到较亮星云中的几百个、上万个原子。

它们的电子温度一般在1万度左右。

银河系中的发射星云大都分布在银道面附近和旋臂上，与一些年轻恒星群的分布是一致的。

所以在发射星云和激发星之间，除能量供需关系外还存在着演化上的关系。

近年来射电天文观测的进展，发现很多亮星云位于一个更大的暗星云之中，如人马座大星云就包含有礁湖星云（M8）、鹰星云（M16）、欧米茄星云或称马蹄星云（M17）和三叶星云（M20）。

它们很可能就是恒星诞生的地方。

M9球状星团蛇夫座

　　M9球状星团位于蛇夫座，正在以每秒224公里的速度远离我们。

1764年5月28日梅西叶为它编号。

当时以为它是星云，20年后威廉·赫斯切尔认定是星团。

M10是位于蛇夫座的球状星团，距离14300光年。

M10星团直径约83光年，其密集的核心区域直径约35光年。

1764年5月29日梅西叶发现了它并编号。

当初梅西叶以为它是没有恒星的星云，后来赫斯切尔确定为星团。

M11是位于盾牌座的疏散星团。

M11距离我们约3000光年。

1681年被发现，1764年5月30日梅西叶为它编号。

M11包含了大约2900颗恒星。

许多和我们太阳很类似的恒星多是诞生在疏散星团里。

它我们的距离略微超过5000光年。

这个星团内的恒星大约是在1亿5千万或2亿5千万年前一起形成的，所以它还拥有许多年轻的蓝色亮星。

疏散星团也称为银河星团，它们成员星的数量比球状星团少，不过成员的年龄较年轻。

此外，疏散星团通常位于我们银河系的盘面上，这一点也和球状星团很不同。

用双筒望远镜就能看见它。

M12位于蛇夫座，它是一个球状星团，直径75光年。

它与M10很近，像是双胞胎。

距离我们约16000光年。

1764年5月30日梅西叶发现并把它描述为星云，10年后科学家确定它为星团。

M13是球状星团，位于蛇夫座。

1714年被首次发现，1764年6月1日梅西叶为其编号。

它是北部天球中最突出的目标之一，是夜空中最显眼和最著名的球状星团之一，它常常是观星者在进展到使用仪器观赏夜空后，第一个寻找的夜空珍宝。

甚至在没有月光的晴好夜空肉眼也可能会发现它。

它的横宽有150光年。

年龄超过120亿年，距离25100光年，包含约10万颗恒星，也有说超过一百万颗。

M13是比较古老的星团，但它却包含着一颗很年轻的恒星。

估计是被星团引力所捕获的。

作为可能存在地外文明的区域之一，1974年，阿雷西波望远镜启用时，科学家曾向M13发送出一则无线电讯息。

一般的球状星团，常常会有许多蓝掉队星。

但是为何M13的蓝掉队星含量很低，到现在仍然是个谜。

M14位于蛇夫座，为球状星团，直径约100光年。

1764年梅西叶发现。

距离我们3万光年。

1938年一颗新星出现在M14，1991年哈勃太空望远镜在M14附近搜索新的恒星或星云残遗，但没有发现。

M15

M15球状星团位于飞马座，距离约33600光年。

1746年发现。

它可能是银河系中最稠密的球状星团，有科学家认为它的特别稠密的中心正在收缩。

观测条件良好时M15很容易被发现。

星星就像蜂群一般，蜂拥围向明亮的球状星团M15的中心。

这个拥有十几万颗星星的大圆球是银河系早期留下的遗物，直到目前仍持续地围绕着银河系中心运行。

M15是目前仅存的150个球状星团的一员，它著名的地方在于，我们用双筒望远镜就能轻易看到，而且其中心拥有极密集的恒星分布，还包含了许多不常见的变星及脉冲星。

它整整涵盖了120光年大小的范围，并呈现出愈接近星团中心星星数目愈多的趋势。

目前的证据显示M15的中心可能存在着一个巨大的黑洞。

　M16是位于巨蛇座的发射星云，距离7000光年。

1764年由梅西叶发现。

M16是一团由星际尘埃和气体组成的巨大星云，它以酷似雄鹰而得到鹰状星云的美称。

老鹰心脏部位隐约可见的三只“大象鼻子”，一直为天文学家所关注。

1995年，哈勃太空望远镜在可见光波段拍摄的“老鹰心脏”的特写照片，将大象鼻子清楚地呈现在人们面前。

那是三个充满了气体和尘埃的巨大的柱状体。

通过特殊方法拍摄，尘埃柱变得透明了。

透过尘埃柱，可以看见柱子里有正在形成的恒星，但比天文学家此前估计的要少得多。

两个柱子的顶端有一些大质量的年轻恒星，或许是较小的恒星组成的星团。

另外，散布在柱子表面还有大约十几颗小质量的恒星，似乎是与柱子里面的蒸发气体球状体有关系。

M17是位于人马座的发射星云。

星云明亮部分估计在15光年的范围，全部的气体云可至少有40光年。

它距离我们约5000光年远，在良好观测条件下肉眼可见。

梅西叶在1764年发现并编号。

尘埃与分子气体聚集的暗云，之所以黯淡无光是因为其如烟般大小的浓密碳基尘埃吸收了背景光线所致。

然而当明亮的大质量恒星形成时，会发出强烈而能量充沛的光线并慢慢蒸散掉裹住它们的黑暗外衣。

M18是位于人马座的疏散星团。

直径约17光年。

距离约4900光年。

被认为是相当年轻的星团。

1764年6月3日梅西叶为它编号

M19位于蛇夫座，是一个球状星团。

距离太阳系约28000光年，用双筒望远镜就能够看到它。

M19星团中的恒星相当多并且密集，直径范围约140光年。

梅西叶发现了它，赫斯切尔确认它是一团恒星。

乍看之下，M19像是一个很典型的球状星团，不过如果你再看仔细些，会发现它有点扁长。

在环绕我们银河系的中心打转的160个球状星团中，M19是最扁长的一个。

为什么这个星团会有这样奇特的形状，原因仍然不是很清楚，不过，是不是和M19只离银河系中心5000光年有关呢？

或者，会不会是两侧有不寻常的黝黑尘埃带，遮住部份的星团，造成M19外观上扁长的幻觉呢？