M101

M101是位於大熊星座北部邊界的漩渦星系，也是近鄰宇宙中最大的星系，其延展範圍相當於兩個銀河系。正對著地球，涵蓋的區域約有滿月大小。同時，它也是Rosse爵士在19世紀用大望遠鏡所能觀測到的少數一些旋渦星雲之一。此外，M101被編入《特殊星系總表》中，序號為26。

基本介紹

• 中文名：M101
• 外文名：Pinwheel Galaxy
• 別稱：風車星系
• 分類：渦旋星系
• 發現者：梅襄
• 發現時間：1781年
• 直徑：17萬光年
• 視星等：9.6
• 絕對星等：-20.1
• 赤經：14h03m12.6s
• 赤緯：+54°20′57″
• 距地距離：2090±180萬光年（6.4±0.5百萬秒差距）
• 其他編號：NGC 5457，Arp 26
• 紅移：0.000804
• 哈勃分類：SAB(rs)cd
• 恆星數目：10000億

觀測方法

用小型天文望遠鏡就可以觀測到M101。它的線大小為10'×8'。

冬天，天黑不久大熊座中的北斗七星便出現在東北方的天空中。在大熊η（搖光）和大熊ζ（開陽）的左側有一個梅西耶天體，它和兩者組成一個等邊三角形，這個暗淡天體就是大熊座旋渦星系M101（NGC5457）。

M101非常暗淡，而且瀰漫，要在良好的觀測條件下才能從雙筒或小型望遠鏡中看到。用大型望遠鏡或長時間的曝光照片可以看到旋臂。

在星空中找到它一開始會有點困難，按下述方法細心操作會有助於找到它。從大熊ζ向東南看去有一個由幾顆5等星（大熊座8l、83、84、86）組成的星鏈，距大熊86之北45’、東80’處便是M101的位置。

在非常良好的觀測條件下，M101的主體呈現為一個暗淡的略有些模糊不清的亮斑，形狀不是很圓。初看起來，視大小為 7’ x 5’。在視線斜視的情況下，會發現M101的較大的瀰漫的外部區域。使用口徑25—30厘米的望遠鏡，才能夠看到M101星系的旋臂中的非常小但明亮的結點。在星系的西側大約12’處有顆8等恆星。在M101附近，東南偏南45'處有個Sc型旋渦星系NGC5474，星等為11．4等，視大小為4'×3'。

觀測記錄

最早觀測到M101的人是法國人梅襄，他了1781年最早用天文望遠鏡觀測了M101。

同年3月27日，梅襄的同胞梅西耶也對M101作了觀測。梅西耶認為M101是個無星的星雲，非常朦朧不清，當望遠鏡目鏡刻度被照亮時，很難區分出星雲。星雲很大，直徑6'～7'。

約翰·赫歇耳對M101的觀測結果是：不太亮，很大，呈不規則的圓形。

1844年，英國的史密斯觀測M101則這樣記述：它是一種球狀星雲，與其說是由一團模糊的發亮星雲組成，更不如說是由一大堆恆星組成。暗淡的亮度說明它具有難以想像的距離。

1855年，史密斯再次觀測時又這樣記述道：它是一個淺白色的星雲，在良好的觀測條件下，它顯得很大而且伸展開，除了核心較亮外，亮度微弱。

英國天文學家羅斯借製造的大望遠鏡之助，發現M101是一個巨大的朦朧不清的旋渦星雲，有幾條旋臂和一些結點，視直徑為14' 。

現在可知M101是一個正面朝向我們的非常開闊的旋渦星系（Sc型）。星系核非常小而明亮，它的旋臂中包含一些暗黑的線條和一些分隔開的恆星密集區。此外，還認證出一些反射星雲結點，其四周圍繞著一些早期恆星。

簡介

M101是一個星系團的成員星系，該星系團含有10個甚至更多個成員星系，其中最著名的星系是NGC 5474和NGC 5485。根據德國天文學家巴德的看法，其它成員星系包含兩個矮橢圓星系，很像本星系群中的玉夫座矮星系，還有一個類似於麥哲倫星系的不規則星系。

M101的質量密度非常低，大約是每160立方秒差距中有一個太陽質量。M101的光譜型為F8，色指數為十0.16，是梅西耶星表中各星系中色指數最低的。

貝其瓦爾的星表中給出M101的視直徑為22'.0，照相星等為8.2等，目視星等為9.6等。

1986年，在M101中發現兩顆非常暗（23等）的造父變星：一顆光變周期為37天，另一顆光變周期為47天。根據它們測定出M101的距離模數為29.0和29.5，由此得出星系的距離介於6.3兆秒差距（2060萬光年）和7.9兆秒差距（2590萬光年）之間。

在M101中還發現了3顆超新星，第一顆是一個特殊類型的超新星，星等為13.5等，是德國天文學家馬克斯·沃耳夫於 1909年2月發現的；第二顆是II型超新星，17.5等，於 1950年9月－10月間發現；第三顆也是II型超新星，1970年8月2日發現，星等為11.7等。

結構

M101旋臂中的每個超巨型電離氫區的大小都堪比一個不規則星暴星系。其中最明亮的編號為NGC 5471，其與M101通過一條暗弱的旋臂相連。暗弱旋臂及其頂端的大質量電離氫區最有可能是由跟外部物體的潮汐相互作用所導致的。外部物體最有可能是其衛星星系NGC 5474和NGC 5477。

21世紀M101

這幅巨大宇宙島的多波段影像則是21世紀的空間望遠鏡拍攝的合成影像。從X射線波段到紅外波段（高能量到低能量），影像中的數據分別來自錢德拉X射線天文台（紫色），星系演化探索者（藍色），哈勃空間望遠鏡（黃色）以及斯皮策太空望遠鏡（紅色）。X射線波段的數據可用於追蹤M101的爆發恆星和中子星以及黑洞雙星系統周圍的數百萬度高溫氣體的位置，較低能量的數據則可以用來顯示組成M101巨大旋臂的恆星和塵埃。