迷人的星系寫真 (40P)

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室女座星系團
Image Credit & Copyright: Rogelio Bernal Andreo


說明: 室女星系團是距離本星系團最近的大型星系團，其成員星系超過1000個。事實上，這個星系團難以欣賞到它的全貌，是因為它覆蓋了天空中相當大的天區（約5X3度），這幅合成的影像透過昏暗的前景塵埃云，仍然清晰地記錄了室女座星系團的中心區域。室女座星系團的主要星系是巨大的橢圓星系M87，就在影像中心的下方。M87之上是著名的相互作用星系對NGC 4438。仔細審視這幅影像可以辨識出許多室女星系團的成員星系，看上去都是小小的模糊光斑。影像中較大的星系包括有M84，M86，M88，M90以及M91等。平均 而言，室女星座系團內的星系距離我們約4800萬光年。室女座星系團的距離常被用來確定哈勃常數和宇宙的尺度。

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特殊星系Arp 273
Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI / AURA)


說明: 在這幅清晰的宇宙肖像畫 中，前景內光芒四射的恆星其實就在銀河系內。兩個引人注目的星系則位於銀河系以外很遠的地方，超過了3億光年。它們扭曲的外觀由引力潮汐而引起，這對星系正處於密近碰撞 的階段。編號為Arp 273（又名為UGC 1810）的這對星系看上去十分特別，但彼此相互作用的星系其實在宇宙中很普遍。事實上，鄰近的大型漩渦星系仙女座大星系距離約200萬光年，也正在靠近銀河系的過程中。Arp 273奉獻了這兩者在未來可能發生碰撞的模擬。星系碰撞最終將導致合併為一個星系。這幅震撼的風景照的發布是為了慶祝哈勃空間望遠鏡在軌21週年紀念。

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大麥哲倫星系
Credit & Copyright: Marco Lorenzi (Star Echoes)


說明: 上圖展示的是南天星空劍魚座附近的迷人景色，其主體就是銀河系的衛星星系—大麥哲倫星系(LMC)，距離我們僅僅18萬光年。這張由4幅影像組合而成的深空圖片指出這個衛星星系其實是一個初出茅廬的棒旋星系。這張組合影像是透過特定的窄波段濾鏡拍攝的，這種濾鏡能夠只讓一種來自氫原子的特徵紅光穿過。氫原子被高能量的星光電離後，重新捕獲失去的電子並跳躍到較低的能級時，就會發出一種名為氫-阿爾法（H-alpha）的特徵紅光輻射。因此，這幅影像顯示出大麥哲倫星系的周邊滿是包圍著大質量恆星的粉紅色氫氣云（又名為電離氫區）。影像中央偏左可見一處名為蜘蛛星云的巨大恆星形成區。大麥哲倫星系寬約1.5萬光年。

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超巨星系NGC 6872
Image Credit: Sydney Girls High School Astronomy Club,
Travis Rector (Univ. Alaska), Ángel López-Sánchez (Australian Astronomical Obs./ Macquarie Univ.), Australian Gemini Office


說明: 寬度超過40萬光年，NGC 6872真可算是一個超巨大的漩渦星系，至少是銀河系4四倍大。這個星系距離我們約2億光年，位於孔雀座的南部，它那獨特的形態是由於其持續不斷的引力相互作用而引起的，這種引力互動可能導致它和鄰近的較小星系IC 4970最終合併。IC 4970就在這個巨星系核心的右下方，這幅宇宙彩色肖像畫是智利的8米南雙子望遠鏡拍攝的。拍攝這次災難性的星系碰撞的創意來自去年由悉尼女子高中天文俱樂部向雙子天文台提交的一篇獲獎論文。除了激動人心的外觀，俱樂部成員認為一幅彩色影像不只是一幅漂亮的圖畫。她們在獲獎論文中提出，「如果在影像內獲得足夠的顏色數據，將可以提供關於不同種類恆星、恆星形成過程、恆星形成速率，以及這些星系內塵埃和氣體含量的信息」。

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完美的漩渦星系M74
Credit & Copyright: Descubre Foundation, Calar Alto Observatory, OAUV, DSA, V. Peris (OAUV), J. L. Lamadrid (CEFCA), J. Harvey (SSRO), S. Mazlin (SSRO), I. Rodriguez (PTeam), O. L. (PTeam), J. Conejero (PixInsight).


說明: 即使我們不說它絕對完美，恐怕也沒有人會否認上圖這幅漩渦星系可以躋身於最上照的天體之一。這個美麗的宇宙島約有1000億顆恆星，距離我們約3200萬光年，位於雙魚座。M74展現出華麗的正面影像，被歸類為Sc型星系， 它那優雅的旋臂上滿佈著明亮的藍色星團和黑暗的宇宙塵埃通道。上圖覆蓋了約半個滿月的寬度，是用位於西班牙菲拉佈雷斯山脈的Calar Alto天文台的1.23米望遠鏡拍攝的，累計曝光19小時。影像覆蓋了約3萬光年的範圍，來自氫原子的輻射造成了該星系大型恆星形成區域泛紅色的輝光。

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側對我們的星系NGC 3628
Image Credit & Copyright: Ken Crawford (Rancho Del Sol Obs.)


說明: 黑暗的塵埃通道穿過了這個瑰麗宇宙島的中部，強烈地暗示 NGC 3628是一個側面朝向我們的漩渦星系。這個星系距離約3500萬光年，位於獅子座的北部，著名的獅子三重星系中唯一沒有被梅西耶星表所收錄的星系。NGC3628與銀河系的大小相當，可以清晰地看到它的星系盤在邊緣附近展開成扇形。昏暗的旋臂向左上方延伸，這個扭曲的形狀和昏暗的潮汐尾的存在表明它和獅子座三重星系的其它兩個星系（M66和M65）之間存在強烈的引力相互作用。在這幅清晰的望遠鏡影像內，NGC 3628的星系盤上點綴著許多泛紅色光暈 — 恆星形成區的典型特徵。

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恆星後方的星系NGC 6384
Credit & Copyright: ESA, Hubble, NASA


說明: 宇宙之中到處都是星系，不過如果想看見它們，天文學家的視線首先得越過銀河系的眾星。以上圖這幅星系NGC 6384的影像為例，它位於蛇夫座，距離我們約8000萬光年，大小約1.5萬光年，但這幅高分辨率的影像仍然清楚地呈現出這個遙遠星系旋臂的細部構造和黃白色的星系核心。影像中的個別恆星都位於距離我們很近的前景，全部位於銀河系之中。銀河系內較明亮恆星的衍射星芒，則是由望遠鏡本身造成的。

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漩渦星系NGC 2841的特寫
Credit: NASA, ESA, and the Hubble Heritage (STScI / AURA) - ESA / Hubble Collaboration


說明: 距離我們僅僅4600萬光年，愛好者們很容易就可以在大熊座的背部找到這個壯麗的漩渦星系NGC 2841。這幅清晰的宇宙道影像展示出一個令人震撼的黃色星系核和碩大的星系盤。緊密捲曲的旋臂內可以分辨出各種塵埃通道、粉紅色的恆星形成區域以及年輕的藍色星團。與之相反，其它許多漩渦星系常常展現出宏大而散開的旋臂，內有大型恆星形成區域。NGC 2841的直徑超過15萬光年，比我們的銀河系還大。上圖這幅哈勃拍攝的特寫影像跨度僅為3.4萬光年，所以顯示的是星系的內部區域。

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紅外線波段下的渦旋星系
Credit & Copyright: NASA, ESA, M. Regan & B. Whitmore (STScI), & R. Chandar (U. Toledo);


說明: 恆星是如何從漩渦星系中誕生的？為了尋找答案，哈勃太空望遠鏡拍攝了這個近鄰漩渦星系（M51）的精彩影像，透過紅外波段記錄了最容易誕生新星的緻密塵埃。為了確定塵埃所在的位置，大量的恆星光被數碼技術「移走」了，剩下的大尺度影像中清晰地呈現出螺旋的特徵和交錯的塵埃，原先藏匿起來的疏散星團則在小尺度影像中得以突顯出來。任何各位觀星人，只有使用簡單的雙筒望遠鏡，就可以在獵犬座中輕鬆地看到這個渦旋狀的美麗星系。M51距離我們約3000萬光年，影像從上到下寬達15,000光年。

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極環星系NGC 660
Image Credit & Copyright: Stephen Leshin


說明: NGC660位於這幅星空風景照的中心附近，游動於雙魚座的邊界內。這個星系距離我們超過2000萬光年，獨特的外貌使它獲得了「極環星系」的稱號。作為一種罕見的星系類型，極環星系擁有和星系盤面近乎垂直的由大量恆星、氣體和塵埃組成的光環。這種異乎尋常的外觀可能是盤星系偶然捕獲過路星系而造成的，被捕獲的殘骸形成了繞其轉動的光環。通過計算暗物質對光環和盤的自轉的引力影響，科學家可以利用極環來探索星系中不可見暗物質暈的形狀。NGC 660的光環比盤更寬廣，覆蓋約4萬光年的空間範圍。

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仙女座大星系的過去和未來
Credit & Copyright: ESA/Herschel/ PACS/SPIRE/J.Fritz(U.Gent) / XMM-Newton/EPIC/W.Pietsch(MPE)


說明: 龐大而美麗的仙女座大星系（M31），是一個距離我們只有250萬光年的漩渦星系。運用在可見光波段之外拍攝的兩種太空望遠鏡影像數據，組合形成了上面這張很趣的影像，特別的組合分別表現了星系中以往和未來恆星之所在。其中紅色調的影像數據來自赫歇爾紅外望遠鏡(Herschel infrared observatory)，它顯示的是旋臂上廣泛分佈的塵埃物質，它們聚集成了龐大的塵埃帶。這些星系塵埃和星際云氣，是未來產生新生恆星的原枓。藍色的亮點是仙女座大星系的X射線雙星，數據來自XMM-牛頓望遠鏡。這些恆星系統內可能隱藏著中子星或黑洞，二者都是恆星演化最終階段的天體。仙女座大星系的直徑超過20萬光年，約為銀河系的兩倍。

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M82的超級星系風
Credit: NASA, ESA, The Hubble Heritage Team, (STScI / AURA)
Acknowledgement: M. Mountain (STScI), P. Puxley (NSF), J. Gallagher (U. Wisconsin)


說明: 是什麼點亮了上圖這個形似雪茄的星系？大熊座的M82又名雪茄星系，是著名的不規則星系，其特別的形狀是最近經過大型漩渦星系M81時受到擾動而產生的。然而，這一過程仍然無法完全解釋那些向外擴張的紅色氣體的來源。最近的分析表明，這些氣體受到了許多恆星發出的強大星風的綜合作用，這些星風共同產生了所謂的超級星系風。上面這幅合成影像突出了電離氫氣強烈輻射發出的特定紅光，顯示出這種氣體複雜的纖維結構，它們的延伸範圍超過了1萬光年。距離我們1200萬光年的雪茄星系是紅外波段最明亮的星系之一。

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隱密的星系IC 342
Credit & Copyright: STS-51A, NASA


說明: 大小和其他大型漩渦星系相近的IC 342，位於鹿豹座，距離我們約700萬光年。IC 342這個寬闊的宇宙島，本應該是夜空中一個顯著的星系，但是由於銀河系盤面上云氣和塵埃的遮掩，卻幾乎隱不可見。雖然IC 342的光幾乎被居中的宇宙云氣給遮擋了，但這幅精彩的清晰望遠鏡影像還是能展現出這個星系蜿蜒的旋臂上的塵埃、藍色星團和發出粉紅輝光的恆星形成區。IC 342最近可能曾經歷過一次爆發性的恆星形成活動，它距離本星系群和我們的銀河系較近，因而受到這些鄰居引力的影響較大。

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「和平利用原子能」星系
Credit & Copyright: ESO


說明: 科學家估計在數十億年後，我們銀河系可能會撞上仙女座大星系，那麼上圖會是我們銀河系未來的寫照嗎？這張影像顯示的是NGC 7252，可見兩個巨大的星系在劇烈碰撞後的模樣。這種星系級碰撞需耗時數億年，因此天文學家可輕易地凍結時間，記錄下這幅影像。這種複雜的外型因與原子模型比較相似而使它獲得了「和平利用原子能」星系(Atoms-for-peace galaxy)之名。上圖是由歐洲南天天文台2.2米望遠鏡所拍攝，NGC 7252延展範圍約60萬光年，距離我們約220百萬光年，位於寶瓶座。

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紫色的仙女大星系
Credit: UV - NASA/Swift/Stefan Immler (GSFC) and Erin Grand (UMCP)
Optical - Bill Schoening, Vanessa Harvey/REU program/NOAO/AURA/NSF
　

說明: 這幅令人震撼的影像是迄今拍攝的分辨率最高的紫外波段仙女座大星系的影像。這幅合成影像由美國宇航局的雨燕衛星所拍攝，由330幅獨立的影像組成，覆蓋了約20萬光年的範圍。影像中顯示約2萬個輻射源，主要是在高能量的紫外波段發出強烈輻射的灼熱年輕恆星和緻密的星團。仙女座大星系是最靠近銀河系的大型漩渦星系，距離約250萬光年。

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NGC 4452：超薄星系
Credit & Copyright: ESA, Hubble, NASA


說明: 為什麼天空會出現這樣的一條細線？經過詳細比對後發現這是因為盤狀星系幾乎完全側對著我們而造成的效果。通過這張哈勃太空望遠鏡所拍攝的影像，可以看出這個星系的盤是多麼的薄。NGC 4452是鄰近的室女座星系團的成員星系，然而如此纖薄的外貌實在讓人無法辨認出它究竟是屬於盤狀星系中的哪一類。天空中這條異常纖薄的線狀星系盤，兩端長達35,000光年，接近其中央處稍微隆起，周圍數以百計的背景星系距離更加遙遠。

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星系團阿貝爾1689
Credit: NASA, ESA, E. Jullo (JPL), P. Natarajan (Yale), & J.-P. Kneib (LAM, CNRS)
Acknowledgment: H. Ford and N. Benetiz (JHU), & T. Broadhurst (Tel Aviv)


說明: 這個星系團怎麼了？為了發現阿貝爾1689星系團內的物質分佈形式，不僅需要哈勃空間望遠鏡拍攝的深空影像，而且需要詳細的計算機模擬。上圖中幾乎每一個模糊的黃色光斑都是龐大的星系。然而，對它們拍攝的特寫表明，許多背景星系因為引力透鏡的作用而被放大並扭曲成長弧段。對這些弧的位置和平滑度的計算機分析顯示，除了你能夠看到的星系物質，星系團必然還包含有大量的暗物質，在圖中以紫色來表示圖像是由模型計算得到的數值描繪上去的。阿貝爾1689至今仍是謎團重重，因為其中弧的數量如此巨大，種類如此多樣，沒有一個暗物質模型能夠解釋全部的現象。我們希望，依靠諸如阿貝爾1689那樣的星系團提供的豐富的信息，有朝一日能夠找到完全的解，不僅完全揭示星系團內的暗物質，而且揭示沿著遙遠弧的視線方向的宇宙內的暗能量。

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波江座的星系對
Credit & Copyright: Martin Pugh


說明: 大星系通過吞食小星系而成長壯大。甚至連我們的銀河系也踐行著星系霸權主義，不斷地捕獲那些靠得太近的小星系。實際上這種行為在宇宙中很普遍，上圖這對相互作用星系對位於南波江座的邊緣。超過5000萬光年，這對巨大的扭曲的漩渦星系NGC 1532被鎖定在和矮星系NGC 1531之間的引力掙扎中，在這樣的鬥爭中，較小的星系將以失敗而告終。從側面看，漩渦星系NGC 1532覆蓋約10萬光年。在這幅清晰的影像內，NGC 1532/1531星系對顯示了豐富的細節，它和正對著我們的小型漩渦星系M51很相似。

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HCG 87: 一個小型的星系群
Credit & Copyright: Sally Hunsberger (Lowell Obs.), Jane Charlton (Penn State) et al.


說明: 星系常常也會集結成群。例如，我們的銀河系就是本星系群的成員之一。像希克森87號緊密群(HCG 87)這種小而且緻密的星系群，我們之所以會對它有興趣，主要原因是它們正在自我毀滅。在HCG 87成員星系繞共同質量中心公轉的一億年週期之中，它們通過引力相互作用不斷地將同伴拉伸變形。在星系伸展的過程中，因為云氣團互撞，而引發一陣陣激烈的恆星誕生活動，除此之外，也為活動星系核帶來新的物質。HCG 87群的成員有位於影像左下方側對著我們的大型漩渦星系、右下方的橢圓星系，和一個位在影像頂端的漩渦星系。影像中央的小型螺旋星系則是更遠方的星系。位在前景的恆星是銀河系的成員。這張照片是哈勃望遠鏡的二代廣角行星相機（WFPC2)在1999年7月拍攝的。

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擁有高能噴流的橢圓星系M87
Credit & Copyright: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, U. Arizona


說明: 漩渦星系的常見景像是：年輕亮星、星際云氣和塵埃云所構成的旋臂，呈扁平盤狀環繞在鼓脹星系核心的周圍。而橢圓星系看起來則比較簡單，其中缺乏可以形成新恆星的云氣和塵埃，而大群隨機分佈的年老恆星則使它們呈現出橢圓蛋形的外觀。然而，橢圓星系的體形通常非常龐大，例如室女座星系團中心巨大的橢圓星系M87，其直徑可達12萬光年，大於我們的銀河系，上圖影像的正中就是它。距離我們約5億光年遠的M87，其核心可能擁有一個超大質量的黑洞，因此星系的核心區域會產生高能量的粒子噴流。在這張經過了加強處理的影像中，在一點鐘的方向就可以看到它的噴流。上圖影像還包含了室女座星系團中其它的一些星系，例如中間偏右的NGC4478和右邊緣處的NGC4476。



COMPLETED