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                    【原創】M81的神秘恒星暈

                    來源:中國數字科技館

                      在地球上遙望宇宙,你會發現一個最為明亮、與銀河系極為類似的星系——美麗的M81。它那巨大的旋渦結構,那清晰的一條條旋臂,無不彰顯出它的生機勃勃。

                    宇宙中的美麗“風車”M81。圖片來源:APOD

                    M81廣域深場圖。圖片來源: Smercina et al., 2019

                      M81最早是由德國天文學家Johann Elert Bode在1774年發現,是一個距離我們1200萬光年遠的旋渦星系,只有銀河系的一半大小,其中心有一個活躍的星系核,或許藏匿著一個7000萬倍太陽質量的超大質量黑洞。由于M81距離地球較近,并且較為活躍,所以一直是天文學家重點關注的觀測目標。而且由于它較大的“體型”和相對較亮這兩個因素,它也備受天文愛好者們的追捧。M81目前正在與NGC 3077、M82發生并合作用,它們也是距離我們最近的星系并合現場之一。我們使用雙筒望遠鏡或者小型望遠鏡就能很容易地發現M81和M82。

                      最近,就有一個國際天文學團隊“盯上”了這個宇宙中的美麗“風車”。他們使用昴星團望遠鏡對M81的恒星暈進行了研究,并且給出了迄今為止對恒星暈最為詳盡的分析。值得一提的是,日本國家天文臺的昴星團望遠鏡口徑為8.2米,位于夏威夷的莫納克亞山天文臺,是被以昴星團這個疏散星團的名字來命名的。

                      根據現有的研究可知,對于大部分盤星系來說,主要由中心的高密度核球結構、密度較大的扁平狀星系盤和恒星分布較少的外部球狀暈結構組成。這個相對較為彌散的球型暈中主要還包含了恒星暈、星系冕(主要由熱氣體構成)和暗物質暈。以我們的銀河系為例,盤星系(銀盤)的四周都呈球狀分布著恒星和球狀星團,其中主要都是星系里最年老、最貧金屬的恒星,這些就被稱為恒星暈。星系中只有大約百分之一的恒星質量存在于恒星暈中,而且比較暗弱所以一直難以觀測,但它們實際上卻又是研究星系形成和演化的關鍵線索。

                      對于M81以及其他類似銀河系質量星系的恒星暈所呈現的特征,天文學家一直無法完全理解。于是,由密西根大學Adam Smercina領導的團隊利用昴星團望遠鏡超素相機(HSC)對M81的恒星暈展開了深入觀測。這次的研究結果揭示出了驚人的細節,第一次給出了在并合過程中的恒星暈演化的完整視圖。

                      根據觀測數據,研究人員回溯了M81的演化歷史:在一段寧靜期后,早期的M81吞噬了接近小麥哲倫云質量大小的物質;現在它正與NGC 3077、M82一起發生并合,而且這也已經快速影響到了M81本身的恒星暈,有大量富金屬物質被不斷注入其中。研究人員預計,在未來的數十億年里,與M82的并合會徹底改變M81現在的恒星暈性質,它將從一個小質量、貧金屬性的暈,搖身一變成為一個超大質量、富金屬性的恒星暈。

                      作者:馮翀

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                    [責任編輯:bennite0625]
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