大麦哲伦星系,又称“大麦哲伦云”,归类于不规则 矮星系 ,隶属于 本星系群 。
就像月亮是 地球 的 卫星 ,银河系周围也环绕着一组 卫星星系 ,大麦哲伦星系是其中最亮的一个。 大麦哲伦星系位于 南半球 的 剑鱼座 与山案座的交界处。 大麦哲伦 星系 是距离银河系最近的内部有 恒星形成 活动的 贫金属 星系之一,相对于银河系,大麦哲伦星系中的金属丰度比较低,并且拥有强烈的远紫外辐射。由于缺乏尘埃的有效保护,大麦哲伦星系中的分子气体沐浴在远紫外辐射场之中,因此这些区域也经常被作为光致电离区来研究。
大麦哲伦星系距离银河系约16.3万光年,从宇宙的尺度上来说这是非常近的距离。这种近距离使它成为 天文观测 上非常重要的目标,相比那些更加遥远的星系,它可以被研究得更加细致。这也是科学家们愿意在 南半球 花费巨资修建大型望远镜的动力之一。
星云简介
大麦哲伦星云的形态类似 不规则星系 ,但似乎有一些 尾旋 结构的痕迹。有些推测认为大麦哲伦星系以前是 棒旋星系 ,受到银河系的引力扰动才成为不规则星系,因此在中央仍保有短棒的结构。在 美国航空航天局 银河系外数据库中依据 哈勃空间望远镜 星系 分类为Irr/SB(s)m。大麦哲伦星系是 本星系群 中第四大的星系,仅次于三角座星系(M33)、银河系与仙女座星系(M31)。在南半球的夜空中,大麦哲伦星云是一个昏暗的 天体 ,位于 山案座 和 剑鱼座 两个 星座 的边界之间。
其实早在约公元964年,'Abd Al-Rahman Al Sufi就已经在恒星之书(Book of Fixed Stars)中记录了这个 星云 。
命名
大 斐迪南·麦哲伦 星云是以16世纪 葡萄牙 著名 航海家 麦哲伦 的名字命名的。
1519年9月20日,麦哲伦在 西班牙 国王的支持下,开始人类历史上第一次环绕地球的航行。1520年10月,麦哲伦带领船队沿巴西海岸南下时,每天晚上抬头就能看到 天顶 附近有两个视面积很大的、十分明亮的云雾状 天体 。麦哲伦注意到这两个非同一般的天体,并把它们详细地记录在自己的航海日记中。 麦哲伦 本人后来航行到 菲律宾 时被一个 小岛 上的 土著 居民杀害了,但是他的18名部下在1522年9月6日回到了 西班牙 。为了纪念 斐迪南·麦哲伦 的伟大功绩,后人用他的名字命名了南天这两个最醒目的云雾状天体,称之为大麦哲伦星云和 小麦哲伦星系 (因为当时人们还不知道它们实际上是两个 河外星系 )。
特征
银河系 并不是 宇宙 中唯一的 星系 :通过各种方法,人们已经观察到的星系已经有好几万个了!不过,由于距离太遥远,它们看起来远不如银河那么壮丽。借助望远镜,它们看起来还只像朦胧的云雾。离咱们银河系最近的星系——大麦哲伦星云和小麦哲伦星云,距离我们银河系也有十几万光年。一般地,我们把除银河以外的星系,统称为“河外星系”。
大麦哲伦星云里存在丰富的气体和 星际物质 ,并且正在经历着明显的 恒星形成 活动。这种大量 恒星 的形成现象可能是因为大麦哲伦星系受到了银河系潮汐力的影响。并且,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。
通常只有住在 地球 南半球 居民才看得到的大麦哲伦星云,是离我们第二近的 星系 ,它也是 小麦哲伦星系 (SMC)的近邻。在绕着银河系 公转 的11个 矮星系 中,大麦哲伦星云也是其中之一。大麦哲伦星系内充满了各种星体和 天文现象 。
当前已经在大麦哲伦星系内发现了60个球状 星团 ,400个 行星 状 星云 和700个疏散星团以及数十万计的巨星和 超巨星 。近代最明亮的 超新星 SN1987A,就是发生在大麦哲伦星云里。而 麦哲伦星系 和 仙女星系 (M31)以及银河等100余个星系和1000多矮星系构成了 本星系群 。
形状
大麦哲伦星系通常被视为 不规则星系 ,然而它显示出有棒状结构的迹象,因此曾经被重新归类为麦哲伦型矮 螺旋星系 。
大麦哲伦星系有一个显著的中央棒和 尾旋 臂。中央棒似乎有些扭曲,东西两端比中心靠近银河系。利用 哈勃空间望远镜 的观测,在2014年测量出它的自转周期大约是2.5亿年。
长久以来,大麦哲伦 星系 被认为是一个“二维平面”的星系,与银河系的距离是单一的。但是,科德威和考森在1986年发现在东北部的 造父变星 比西南部的造父变星接近银河系。通过观测星场中其它的造父变星、核心燃烧氦的红丛集和红巨星分支等的观测证实了这种几何上的倾斜。综合这些论文得到的倾斜约为35°,以正面朝向银河系的星系倾斜被定为0°。利用 碳星 运动学 进一步的研究显示大麦哲伦星系的盘面结构是两个厚片和向外倾斜的。关于大麦哲伦星系内 星团 的研究, 休·梅克 等人测量了大约80个星团的速度,并且发现在大麦哲伦星系的群体运动学符合类似盘面分布的星团运动。这些结果也得到了科德威等人的证实,他们计算了大麦哲伦星系中一些星团的距离,显示它们的分布与星场的平面是相同的。
距离
跟所有的 星系 一样,确认LMC正确的距离是一项挑战,多年来测量所得的数值变化极大。主要的困难肇因于作为银河系外测量距离 标准烛光 的造父 变星 和 天琴座RR ,在银河系内的 视差 还未能准确的校准;另一个原因则是LMC的金属含量偏低对发光效率的影响尚不确知。在过去的数年中,已经将距离确认在155,000~165,000光年的范围内,以一个最近的距离模数估计的值是18.56,大约是51.5千秒差距。
位置
大小麦云都在南半天球距离南天极大约20°左右的地方。大麦云位于 剑鱼座 与山案座两个 星座 的交界处,跨越了两个星座,占据了8°×7°的天区,相当于 200多个满月的视面积。 小麦云 位于 杜鹃座 ,占据了4°×2°的天区,相当于30个满月的视面积。 大麦 云和小麦云之间相距大约20°。在 南半球 看大小麦云,一年四季,它们都高高地悬挂在南天 天顶 附近,争相辉映,从不会落到 地平线 以下。就像我们在 北半球 看 北斗七星 永远不会落到地平线以下一样。它们是南天的一对瑰宝。可惜的是在北半球大部分地区都看不见它们,在我国 南沙群岛 一带,也只能在非常接近南方地平线的地方寻找到它们。
观测形态
从我们的银河系看出去,最明亮的 星系 是大麦哲伦星云 (LMC)。通常只有住在 地球 南半球 居民才看得到的大麦哲伦星云,是离我们第二近的星系,它也是小麦哲伦星云 (SMC)的近邻。在绕著银河系 公转 的11个 矮星系 中,大麦哲伦星云也是其中之一。大麦哲伦星系是一个昏暗的天体,位于山案座和剑鱼座两个星座的边界之间。大麦哲伦星云是个 不规则星系 ,它有个由年老红色 恒星 所组成的棒状核心,外面环绕著年轻的的蓝色恒星,以及靠近上面这张影像顶端的明亮红色 恒星形成 区 - 蜘蛛星云 。近代最明亮的 超新星 SN1987A,就是发生在大麦哲伦星云里。
超级气泡
科学家近年发现一个处在大麦哲伦 星云 内的年轻气泡状星云,是一个色彩艳丽且丰富的发射星云,被命名为LHA120-N55,简称N55。
它位于163000光年外的遥远的大麦哲伦星云(LMC),全身奇异色彩,天文学家发现其竟然位于一个「超级泡泡」之中,这可谓 宇宙 中的一大奇观。
科学家们认为,这类超级泡泡形成于「 超新星爆发 产生的 冲击波 」以及「新形成的 恒星 产生的恒星风」将附近的气体与尘埃向四周吹散。随着时间的推移,泡泡越吹越大,最终其范围可横跨数百光年。
在超级泡泡中,N55没有被吹散,保存得相对完好。另外,还可以发现泡泡中有许多发着明亮 蓝光 的星星,这个 星团 被命名为LH72。这是第二轮形成的恒星,可能就才几百万年的历史。科学家认为它们与超级泡泡的形成无关,但却创造了 星云 鲜艳的色彩。LH72星团发出的强光剥离了N55星云的 氢原子 ,使其呈现粉色。而这种粉色的光芒也正是 宇宙 中新形成的 恒星 的标志性信号。
科学家认为,N55这种星云表明老恒星的死亡,新恒星的诞生。由此N55也被称作“宇宙中恒星的生死循环之地”。
这些超级泡泡在宇宙中并非永久长存的,科学家们认为随着内部的恒星继续以 超新星 爆发的形式灭亡,产生的 冲击波 可以将泡泡吹破,并吹散余下的气体与尘埃。
发现
2012年: 超级气泡
2012年9月3日,国外媒体报道,天文学家观测发现了大麦哲伦星云中一个异常明亮的超级气泡。大质量恒星产生强烈辐射,在高速行驶时驱逐物质,通过快速演化爆发为 超新星 。在周围气体中的风和超新星的冲击波产生巨大空洞,被称为超级气泡。高能 天体物理学 中一个长期存在的问题就是,大麦哲伦星云中的一些超级气泡,包括N44,发出的X-射线比在其结构模型中预测的更多。
2013年:“ 恒星 摇篮”
2013年, 哈勃空间望远镜 拍摄的 星图 。距离 地球 16万光年的大麦哲伦星云是 银河系 的 卫星星系 ,其中 恒星形成 区的明亮星光如同 万花筒
2013年1月,据国外媒体报道,科学家在大麦哲伦星云处发现了新的 恒星 形成迹象,作为银河系的卫星星系,大麦哲伦星云在前者 引力 的作用下形成拉长状外观,并围绕着银河系,其中的 气体云 发生折叠 缩 后演化出新的恒星。 哈勃空间望远镜 拍摄的大麦哲伦 星云 图像中,该星云中存在 恒星形成 区,从 蜘蛛星云 到LHA120-N11 扁豆 星云都是大麦哲伦星云中明亮的“恒星摇篮”。
2022年:最大 恒星
当地时间2022年8月19日, 美国国家科学基金会 的国家光学红外天文研究实验室(NOIRLab)发布的图片显示,位于大麦哲伦星云中“蜘蛛星云”中心的这颗 恒星 是迄今为止发现的最大恒星。
2022年10月消息,研究人员证实了难以捉摸的麦哲伦日冕的存在,这是一个由热的、 电离 气体组成的保护性光环,以前只在理论上认为有。几十亿年来, 银河系 最庞大的 宇宙 伙伴--大麦哲伦云和 小麦哲伦云 --一直在太空中进行着动荡的旅行,在被我们自己的银河系的 引力 撕裂的同时相互绕行。