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大麥哲倫星系

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大麥哲倫星系（Large Magellanic Cloud，簡寫LMC；又稱大麥哲倫雲，簡稱大麥雲 [1]  ），是本星系羣中著名的河外星系之一，屬矮星系。它是銀河系眾多衞星星系中質量最大的一個，位於劍魚座和山案座交界處，距離約160,000光年 [3]  ，直徑大約是銀河系的1/20，恆星數量約是銀河系的1/10（約100億顆）。
大麥哲倫星系是本星系羣中第四大的星系，僅次於三角座星系（M33）、銀河系與仙女座星系（M31）。
中文名
大麥哲倫星系
外文名
Large Magellanic Cloud
別    名
大麥哲倫雲
分    類
SB(s)m
質    量
約 1✕1010 M⊙ [3] 
視星等
0.9 等
自轉週期
約 250 Myr
赤    經
05時23分34.5秒
赤    緯
-69°45′22″ [2] 
距地距離
約 163000 光年
視直徑
10.75°×9.17°
紅    移
278±3 km/s [2] 

目錄

  1. 1 形態與觀測史
  2. 2 位置
  3. 3 特徵
  1. 4 形狀
  2. 5 距離
  3. 6 觀測
  1. 7 紀錄

大麥哲倫星系形態與觀測史

大麥哲倫星系的形態類似不規則星系，但似乎又有一些螺旋結構的痕跡。有些推測認為大麥哲倫星系以前是棒旋星系，受到銀河系的引力擾動才成為不規則星系，因此在中央仍保有短棒的結構。在NASA的河外星系數據庫中依據哈勃序列分類為“Irr/SB(s)m”。
在南半球的夜空中，大麥哲倫星系是一個昏暗的天體，位於山案座和劍魚座兩個星座的邊界之間。它的名稱來自航海家斐迪南·麥哲倫，在他繞行地球一週的遠航中觀察了它與小麥哲倫星系（SMC）。其實早在約公元964年，波斯天文學家阿卜杜勒－拉赫曼·蘇菲就已經在其著作《恆星之書》（Book of Fixed Stars）中記錄了這兩個星系。

大麥哲倫星系位置

麥哲倫雲相對於銀河系的位置 麥哲倫雲相對於銀河系的位置
注：圖左下方的綠色箭頭表示麥哲倫雲相對於銀河系中心的運動方向。

大麥哲倫星系特徵

南半球所見的銀河，大麥哲倫星系和小麥哲倫星系位於右方 南半球所見的銀河，大麥哲倫星系和小麥哲倫星系位於右方
像很多不規則星系一樣，大麥哲倫星系中存在豐富的氣體和星際物質，並且正在經歷着明顯的恆星形成活動 [4]  。這種大量恆星的形成現象可能是因為大麥哲倫星系受到了銀河系潮汐力的影響。且銀河系的潮汐力也從大麥哲倫星系中剝離了一些恆星和星際物質，形成了漫長的麥哲倫星流。
當前已經在大麥哲倫星系內發現了60個球狀星團，400個行星狀星雲和700個疏散星團以及數十萬計的巨星和超巨星。它有個由年老紅色恆星所組成的棒狀核心，外面環繞着較為年輕的的藍色恆星。

大麥哲倫星系形狀

大麥哲倫星系通常被視為不規則星系，然而它顯示出有棒狀結構的跡象，因此曾經被重歸類為麥哲倫型矮螺旋星系。
大麥哲倫星系有一個顯著的中央棒和螺旋臂 [5]  。中央棒似乎有些扭曲，東西兩端比中心靠近銀河系 [6]  。利用哈勃空間望遠鏡的觀測，在2014年測量出它的自轉週期大約是2.5億年。
長久以來，大麥哲倫星系被認為是一個“二維平面”的星系，與銀河系的距離是單一的。但是，科德威和考森在1986年發現在東北部的造父變星比西南部的造父變星接近銀河系 [7]  。通過觀測星場中其它的造父變星、核心燃燒氦的紅叢集和紅巨星分支等的觀測證實了這種幾何上的傾斜。 [8-10]  綜合這些論文得到的傾斜約為35°，以正面朝向銀河系的星系傾斜被定為0°。利用碳星運動學進一步的研究顯示大麥哲倫星系的盤面結構是兩個厚片和向外傾斜的 [10-11]  。關於大麥哲倫星系內星團的研究，休梅克等人測量了大約80個星團的速度，並且發現在大麥哲倫星系的羣體運動學符合纇似盤面分佈的星團運動 [12]  。這些結果也得到了科德威等人的證實，他們計算了大麥哲倫星系中一些星團的距離，顯示它們的分佈與星場的平面是相同的。 [13] 

大麥哲倫星系距離

對大麥哲倫星系距離多年來測量所得的數值變化極大。主要的困難在於作為銀河系外測量距離標準燭光的造父變星和天琴座RR型變星，在銀河系內的視差還未能準確的校準；另一個原因則是大麥哲倫星系的金屬量偏低對發光效率的影響尚不確知。
在過去的數年中，已經將距離確認在155,000～165,000光年的範圍內，以一個最近的距離模數的估計值是18.56，大約是51.5千秒差距。 [14] 

大麥哲倫星系觀測

2022年8月，中科院國家天文台研究人員發佈EP-WXT探路者觀測到的首批天體寬視場X射線圖像和能譜。該儀器還觀測了銀河系的近鄰星系——大麥哲倫雲，一次觀測即可覆蓋整個大麥哲倫雲星系。 [16] 

大麥哲倫星系紀錄

大麥哲倫星雲距離銀河系中心16萬光年，直徑約為2萬光年，質量相當於100億個太陽，（最大的衞星星系吉尼斯世界紀錄）。 [17] 
參考資料
  • 1.    大麥哲倫雲  ．天文學名詞[引用日期2021-03-27]
  • 2.    LMC  ．NASA/IPAC Extragalactic Database[引用日期2021-03-27]
  • 3.    Magellanic Cloud  ．Britannica[引用日期2021-03-27]
  • 4.    [1] Arny T T . Explorations: An introduction to astronomy, second edition, 2000 update. Explorations: An introduction to astronomy, second edition, 2000 update / Arny T.T. USA, McGraw-Hill, 2000. 2000.
  • 5.    [1] Nicolson I . Unfolding our Universe. Unfolding our Universe, by Iain Nicolson, Illustrated by Mark McLellan, Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2000, 1999.
  • 6.    [1] Subramaniam A . Large Magellanic Cloud Bar: Evidence of a Warped Bar[J]. The Astrophysical Journal, 2003, 598(1, Part 2):L19.
  • 7.    [1]John, A, R, et al. The geometry and distance of the Magellanic Clouds from Cepheid variables[J]. Mnras, 1986.
  • 8.    [1] Nikolaev S , Drake A J , Keller S C , et al. Geometry of the Large Magellanic Cloud Disk: Results from MACHO and the Two Micron All Sky Survey[J]. Astrophysical Journal, 2009, 601(1):260.
  • 9.    [1] Salyk C , Olsen K . A Warp in the Large Magellanic Cloud Disk?[C]// Bulletin of the American Astronomical Society. Bulletin of the American Astronomical Society, 2002.
  • 10.    [1] Van d M R P , Cioni M R L . Magellanic Cloud Structure from Near-Infrared Surveys. I. The Viewing Angles of the Large Magellanic Cloud[J]. The Astronomical Journal, 2001, 122.
  • 11.    [1] Alves D R , Nelson C A . The Rotation Curve of the Large Magellanic Cloud and the Implications for Microlensing[J]. The Astrophysical Journal, 2000, 542(2):789-803.
  • 12.    [1] Schommer R A , Suntzeff N B , Olszewski E W , et al. Spectroscopy of giants in LMC clusters. II - Kinematics of the cluster sample[J]. The Astronomical Journal, 1992, 103(2):447-459.
  • 13.    [1] Grocholski A J , Sarajedini A , Olsen K , et al. Distances to Populous Clusters in the LMC via the K-Band Luminosity of the Red Clump[J]. The Astronomical Journal, 2007, 134(2):680.
  • 14.    [1] Gieren W , Storm J , Iii T G B , et al. Direct Distances to Cepheids in the Large Magellanic Cloud: Evidence for a Universal Slope of the Period-Luminosity Relation up to Solar Abundance[J]. The Astrophysical Journal, 2005, 627(1).
  • 15.    [1]W Raith. Sterne und Weltraum[J]. 2009.
  • 16.    我科學家發佈首批大視場X射線聚焦成像天圖  ．新華網．2022-08-29
  • 17.    吉尼斯世界紀錄有限公司．吉尼斯世界紀錄大全2023：遼寧少年兒童出版社，2023年1月第1版
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