草帽星系

NASA的“斯皮策”空間望遠鏡觀測了天空中最著名的星系之一——M104，（座標-11.623041°9.997664°） 它是室女座中的一個非常著名的星系，形狀像墨西哥人戴的闊邊草帽，因此，被稱為“草帽”星系。它的梅西葉星表編號為M104，為一個Sa-Sb型之旋渦星系，視星等8.98，距離地球2930萬光年，用小型望遠鏡就能看到它，但絕對不會像這張通過甚大望遠鏡拍攝到的照片這樣清晰。在這張令人吃驚的紅外照片中，“斯皮策”展示了一幅全新的畫面：在可見光波段這個星系貌似一個“草帽”，但是在紅外波段它更像是一個“牛眼”。 ^[1] 

為什麼"草帽"星系看起來會像是頂帽子呢？有些天文學家認為"草帽"星系有個超大而且延伸很廣的星系核心，有黝黑而明顯的塵埃帶，並且"草帽"星系恰好側對着我們，所以看起來像扁扁的草帽。請仔細審視這張照片的中心部分，那些明亮的光點，事實上是球狀星團。"草帽"星系有壯觀的塵埃環，它孕育了許多年輕的亮星。環上有許多細緻的特殊結構，到如今為止，天文學家對它們的成因並不完全瞭解。"草帽"星系的中心，在電磁波波譜的各種波長上都發出很強的輻射。天文學家相信，它的核心可能藏着一個大黑洞。

使用“斯皮策”空間望遠鏡的紅外相機陣列的觀測發現了環繞星系的明亮而光滑的塵埃環（在圖中用紅色表示）。在可見光波段，由於這個星系幾乎是側向對着我們的，因此只能看到塵埃環的邊緣。“斯必澤”的全景觀測顯示，“草帽”星系的星系盤存在着翹曲，它通常是由於與另一個星系交會所造成的。環遠端的團塊狀區域可能是一個年輕的恆星形成區。

“斯皮策”空間望遠鏡所觀測到的來自這個星系的紅外輻射在照片中用藍色表示，紅外輻射可以穿透遮擋可見光的塵埃。因此，在照片上由恆星組成的核球以及隱藏在塵埃環中的恆星盤可以很容易的觀測到。

“斯皮策”空間望遠鏡不僅探測到了來自塵埃環的紅外輻射，還有來自星系中心的，那裏有一個巨大的黑洞，質量可能超過10億個太陽質量。 ^[2] 

美國宇航局所屬的哈勃望遠鏡珍藏小組為慶祝成立5週年公佈了一張“草帽”星系的照片，是科學家使用“哈勃”拍攝到的最大的圖片之一。

“草帽”銀河的直徑是月亮滿月時直徑的五分之一。珍藏小組使用“哈勃”上的高級巡天照相儀分別拍攝了6張“草帽”銀河照片，然後將這些照片加以合成而創造出最終的照片，展示了在薄餅狀的圓盤“草帽”星系中心的一羣恆星所發出的幟熱耀眼的光暈的情景。 　這張照片由4張3.6μm（藍）、4.5μm（綠）、5.8μm（橙）和8.0μm（紅）波段的照片合成。星光（位於3.6μm）的貢獻被從5.8μm和8.0μm的照片中扣除，以此來增強塵埃結構的可見度。

這張新的照片綜合了“斯皮策”空間望遠鏡和哈勃空間望遠鏡所拍攝的圖像。在哈勃空間望遠鏡的可見光照片中，只能看到塵埃環的邊緣。紅外空間望遠鏡為這個星系添加了標誌性的特徵，例如被塵埃包圍的明亮眼球狀核球。由於紅外輻射可以被用來追蹤塵埃，暗塵埃環在紅外波段發出明亮的光芒。在紅外波段，成團的塵埃對於星光而言也變得透明，因此可以清晰的看到塵埃環內部的恆星盤。 ^[3] 

它是在梅西耶在1781年5月11日的觀測中首次紀錄得，梅西耶在第二次編寫其星雲星團表中把它加到表中。

它也是首個被發現的較大紅移天體，由洛韋爾天文台台長斯里弗（V.M. Slipher）在1912年測量之結果，顯示它以1000公里/秒的速度離開。

“草帽”星系距離我們2930萬光年，直徑84406光年。從地球上看，它位於天赤道平面以南6°。“草帽”星系是室女座星系團南邊緣處最大的星系之一。質量大約為8000億個太陽質量，相當於1.6·10^39噸。其中包含有2000個球狀星團，大約是銀河系的10倍。從它核心的電磁輻射來看，那裏極有可能存在一個超大質量黑洞。

草帽星系並不位於“特奎拉蛀洞”(Tequila Wormhole)和“阿卡普爾科類星體”(Acapulco Quasar)之間。明亮的草帽星系的“王冠”是由異乎尋常的大型核子構成的，它的“帽沿”是一個巨大的塵埃帶。 ^[3] 

草帽星系的核心被劃分為低離子化核發射區(LINER).核心區域可見離子化氣體，但是隻是弱離子化(例如原子只是丟失了少數電子)。導致氣體離子化的能量源仍有較大爭議。有些這一類型的星系能量來自恆星形成區高熱的年輕恆星,有一些則由放射星系核提供。(包含特大質量黑洞的高能區)。紅外線光譜觀測證實，在草帽星系中心並沒有顯著的恆星形成活動。然而，有一個超大質量黑洞已經得到確認(參看下面部分), 它可能為草帽星系氣體弱離子化提供能量。

1990年代, 由John Kormendy領導的研究小組觀測到星系中由超大質量黑洞。 利用來自CFH望遠鏡和哈勃太空望遠鏡光譜數據,這個小組發現，位於星系中心的恆星轉速除非是太陽質量的10億倍或者10^9Mʘ,才能留在那裏。這已接近附近星系超大質量黑洞的質量。

無線電和X光波長區, 星系核心是一個很強的同步放射(synchrotron emission).同步輻射一般由當高速電子通過強磁場區域引發振盪產生。這一現象在放射性星系核相當普遍。儘管某些星核的無線電同步輻射隨着時間推移會發生改變，草帽星系的無線電輻射強度質改變了10-20%。

2006年,2個小組發表觀測到該星系核心發出的亞毫米輻射，波長850 微米。 這一亞毫米波輻射並不是來源於塵埃(一般見於紅外線和亞毫米波段), 同步放射(一般見於無線電波段), 炙熱氣體的韌致輻射(常見於毫米波段), 或分子氣體(可觀測到亞毫米波段譜線)。亞毫米輻射源不明。 ^[3]