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雪茄星系

天球赤道座标：星图 09h 55m 52.2s, +69° 40′ 47″
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梅西耶 82
由哈伯太空望远镜使用可见光和红外线波段的四种色彩滤镜捕获星光拍摄，以及发光的丝状纤维氢合成的影像。
观测资料（J2000 历元）
星座大熊座
赤经09h 55m 52.2s[1]
赤纬+69° 40′ 47″[1]
红移203±4 km/s[1]
距离11.4-12.4 Mly（3.5-3.8 Mpc)[2]
视星等 (V)8.41[3][4]
特征
类型I0[1]
大小直径〜37,000光年[5]
角直径 (V)11′.2 × 4′.3[1]
其他侧面的星暴增星系
其他名称
NGC 3034，UGC 5322，Arp 337，雪茄星系(Cigar Galaxy)，PGC 28655，3C 231[1]
参见：星系、星系列表

梅西耶82（也称为NGC 3034，雪茄星系或M82）是距离约1200万光年远，位于大熊座，属于M81星系团的星暴星系。它的亮度大约是整个银河系的5倍，中心更比我们银河系中心亮100倍[6]。星暴活动被认为是与邻近的梅西耶81交互作用所引起的。作为最接近我们的星暴星系，M82是这类型星系最典型的例子[6]。SN 2014J，一颗Ia型超新星，是2014年1月21日在这个星系内发现的超新星[7][8][9]。在2014年，研究M82的科学家发现已知最明亮的脉冲星，命名为M82 X-2[10][11][12]。

构造

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这是由三颗专案卫星观测的影像合成的图，呈现出可见光、红外线和X射线的影像。可见光的影像来自哈伯太空望远镜，呈现出肉眼可见的容貌。红外线图的图像出自史匹哲太空望远镜，显示出尘埃的辐射，钱卓太空望远镜拍摄X光的影像（显示多数来自高速电子的同步加速辐射）以蓝色呈现出来。

M82在之前被认为是一个不规则星系，但在2005年以近红外线的观察发现他有对称的两条螺旋臂。这些螺旋臂是从近红外线的影像中，减除轴对称指数函数盘面才检测出来的。即使是从近红外线的影像中检测出螺旋臂，它们依然比盘面更偏蓝。由于M82盘面的高面亮度，我们又以高倾角的侧面（〜80°）观察，因此螺旋臂就被错过了[6]，再加上在可见光影像中错综复杂的丝状尘埃结构，使得螺旋臂显得模糊而未被看见。这两条螺旋臂由近红外影像的棒的两端可以追寻到3个星系盘的长度大小。假定M82的北端离我们较近，大部分的文献一样，观察到的旋转方向暗示悬臂是落后的[13]。

星暴区域

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在2005年，哈伯太空望远镜显示在星暴核心有197个年轻的大质量星团[6]。这些星团的平均质量大约是200,000太阳质量，因此星暴核心是充满活力的高密度环境[6]。整个星系的中心，年轻恒星正以远超过我们整个银河系10倍的速率在诞生[14]。

在M82的核心，活跃的星暴区域直径过500秒差距。以可见光的波长在这个区域检测出4个高面亮度区域或丛集（标示为A、C、D和E）[6]，这些丛集屡屡对应于已知的X射线、红外线、和电波[6]。因此，它们被认为是从我们的角度最不被遮挡的星暴群集[6]。M82独特的双极流（或超级星风）似乎集中在丛集A和C，以及由在丛集中频率为每10年发生一次的超新星释放出来的能量所驱动[6]。

钱卓太空望远镜侦测到的X射线辐射波动，排放自距离M82中心约600光年的位置。天文学家们大胆的假设这个波动的排放来自中等质量黑洞，其质量大约在200〜500太阳质量之间[15]。像多数的星系一样，M82是个超大质量黑洞的宿主星系，以恒星动力学测量，在它中心的黑洞质量估计是3 x 107太阳质量[16]。

未知的天体

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在2010年4月，曼彻斯特大学在卓瑞尔河岸天文台工作的天文学家报告在M82有未知的天体。这个天体开始发出无线电波，但是它排放的方式与之前在宇宙中任何其它地方曾见过的模式都不同[17]。 关于这个未知天体的性质有好几种理论，但目前没有一个能与观测的资料完全吻合[17]。它曾经被认为是个不寻常的"微类星体"，有著非常高的无线电亮度与低的X射线亮度，而且相当稳定，它可能与低X射线亮度的星系微类星体SS 433类似[18]。然而，所有已知的微类星体都产生大量的X射线，而该天体的X射线通量在阈值之下[17]。这个天体与M82的中心有好几弧秒的距离，不太可能与黑洞相关联。它有著明显的超光速，相对于星系中心是光速的4倍[19][20]。在超大质量黑洞，视超光速运动与相对论性喷流是一致的，并不表示它的来源本身的移动超过光速[19]。

M81触发星暴

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钱卓太空望远镜的雪茄星系影像。

邻近的螺旋星系M81在小望远镜下呈现配对的突起，M82正受到这个体积更大的邻居影响。由引力造成的潮汐力使这个星系变形，这个过程大约开始于一亿年前。这种交互作用使恒星形成的速率是"正常"星系的10倍。

最近，M82至少经历了一次的潮汐遭遇，M81导致大量气体在2亿年前注入到星系的核心[6]。最接近的一次遭遇大约发生在2–5×108年前，和导致集中的爆发与星团年龄相对应的峰值标志分布[6]。这次星暴开始于5,000万年前，以每年10M⊙的速率进行[6]。两个后续的星暴，最后一次（4-6百万年前）可能形成在核心的星团， 包括超星团（super star clusters，SSCs）和较轻的伙伴[6]。

奇怪的是，在M82盘面上的恒星似乎是在5亿年前爆发出来的，离开盘面到处都是数百个性质类似球状星团的丛集（较年轻），但在1亿年前离开这个星系星暴中心的迷人之处就不再有恒星形成，在10亿年前星系晕的恒星形成率就很低。解释这种特性的建议是M82在与它巨大的邻居产交互作用触发星暴之前，是一个低表面亮度星系[21]。

忽略它们各自与我们在距离上的任何差异，M81和M82的中心在视觉上相隔约130,000光年[22]，确实的分离是300+300
−200 kly[23][2]。

2014年的超新星

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主条目：SN 2014J
哈伯在M82看见新的超新星[24]。

在2014年1月21日19.20 UT，伦敦大学学院伦敦大学天文台的训练天文台，由史蒂夫·福西博士指导的一组4位学生，在M82发现一颗 +11.7等恒星。在1月23日，它的视星等升高至 +10.9等。检查稍早时对M82的观测，发现这颗超新星在1月15、16、17、19、20、和22日都已经存在，光度从 +14.4等到 +11.3等，但在1月14日极限星等 +17等的资料中却毫无踪影。最初预期它可能达到 +8.5等，进入双筒望远镜和小望远镜都能看见的范围内[25]，但它在2014年1月31日就达到峰值，实际上只是较为黯淡的 +10.5等[26]。初步分析将它的分类为一颗"年轻、偏红的Ia超新星"。国际天文学联合会给予的名称是SN 2014J[27]。SN 2014J是近几十年来最靠近地球的超新星之一。SN 1993J是距离相似的一颗超新星，出现在与它邻近的巨大星系M81，而出现在大麦哲伦星系的SN 1987A则更为接近。SN 2014J是继SN 1972E之后，最接近地球的Ia型超新星[7][8][9]。

2014年1月21日出现在M82的超新星（以2013年12月10日相同视野的影像作比较）。

参见

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参考资料

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 NASA/IPAC Extragalactic Database. Results for NGC 3034. [2006-10-27]. （原始内容存档于2020-12-02）. 
  2. ^ 2.0 2.1 Karachentsev, I. D.; Kashibadze, O. G. Masses of the local group and of the M81 group estimated from distortions in the local velocity field. Astrophysics. 2006, 49 (1): 3–18. Bibcode:2006Ap.....49....3K. doi:10.1007/s10511-006-0002-6. 
  3. ^ SIMBAD-M82. SIMBAD Astronomical Database. [2009-11-29]. （原始内容存档于2014-04-07）. 
  4. ^ Armando, Gil de Paz; Boissier; Madore; Seibert; Boselli; et al. The GALEX Ultraviolet Atlas of Nearby Galaxies. Astrophysical Journal Supplement. 2007, 173 (2): 185–255. Bibcode:2007ApJS..173..185G. arXiv:astro-ph/0606440 可免费查阅. doi:10.1086/516636. 
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  7. ^ 7.0 7.1 存档副本. [2016-06-19]. （原始内容存档于2021-05-06）. 
  8. ^ 8.0 8.1 Sudden Supernova In M82 Galaxy Rips Apart The Night Sky (A Bit). Huffington Post. [2016-06-19]. （原始内容存档于2018-12-10）. 
  9. ^ 9.0 9.1 存档副本. [2016-06-19]. （原始内容存档于2017-07-27）. 
  10. ^ Shockingly Bright Dead Star with a Pulse Is an X-ray Powerhouse. Space.com. 8 October 2014 [2016-06-19]. （原始内容存档于2021-02-26）. 
  11. ^ Researchers detect brightest pulsar ever recorded. Massachusetts Institute of Technology. 8 October 2014 [2016-06-19]. （原始内容存档于2015-07-04）. 
  12. ^ NASA’s NuSTAR Telescope Discovers Shockingly Bright Dead Star. NASA. 8 October 2014 [2016-06-19]. （原始内容存档于2014-10-26）. 
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  14. ^ Happy Sweet Sixteen, Hubble Telescope! （页面存档备份，存于互联网档案馆） Newswise, Retrieved 30 July 2008.
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  17. ^ 17.0 17.1 17.2 Mysterious radio waves emitted from nearby galaxy. [2016-06-26]. （原始内容存档于2015-04-27）. 
  18. ^ Tana Joseph, Thomas Maccarone, Robert Fender: The unusual radio transient in M82: an SS 433 analogue? （页面存档备份，存于互联网档案馆）, 2011-07-25
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  20. ^ 存档副本. [2016-06-26]. （原始内容存档于2021-04-22）. 
  21. ^ Divakara Mayya, Y.; Carrasco, Luis. M82 as a Galaxy: Morphology and Stellar Content of the Disk and Halo. Revista Mexicana de Astronomía y Astrofísica (Serie de conferencias). 2009, 37: 44–55. Bibcode:2009arXiv0906.0757D. arXiv:0906.0757 可免费查阅. 
  22. ^ Declination separation of 36′.87 and Right Ascension separation of 9′.5 gives via Pythagorean theorem a visual separation of 38′.07; Average distance of 11.65 Mly × sin(38′.07) = 130,000 ly visual separation.
  23. ^ Separation = sqrt(DM812 + DM822 – 2 DM81 DM82 Cos(38′.07)) assuming the error direction is about the same for both objects.
  24. ^ Hubble views new supernova in Messier 82. ESA / HUBBLE. [12 March 2014]. （原始内容存档于2020-09-21）. 
  25. ^ Astronomy Now: Bright, young supernova outburst in Messier 82, MARK ARMSTRONG, 23 January 2014. [2016-06-26]. （原始内容存档于2020-12-02）. 
  26. ^ 存档副本. [2016-06-26]. （原始内容存档于2014-02-14）. 
  27. ^ 存档副本. [2014-01-23]. （原始内容存档于2014-01-23）. 

外部链接

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