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毛茸茸少女的冰冷手臂和滚烫的心

通过赫歇尔红外观测和X射线发射数据,探索仙女座星系的令人惊叹的细节。

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在我发布了附近螺旋星系M33的红外视图后不久,欧洲空间局发布了我们另一个螺旋星系邻居M31,即仙女座星系的这张令人难以置信的图片

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[点击放大星系。] 哦,天哪。这是来自两个轨道天文台图像的合成:远红外由赫歇尔望远镜(橙色)拍摄,X射线发射由XMM-牛顿望远镜(蓝色)拍摄。有太多值得一看的东西了!这并不令人惊讶,因为仙女座星系距离我们250万光年,是我们最近的大星系,并呈现出丰富的细节。

首先,这里展示的是Robert Gendler拍摄的宏伟的可见光星系图像。你可以看到它几乎是侧对着我们倾斜的,但你可以看到由老年恒星组成的中央隆起,向外延伸的旋臂,以及黑暗的尘埃带。这张图像的朝向和边框与上面的大图大致相同,所以你可以进行比较。红外观测追踪了冷尘埃的存在,这些尘埃是在恒星诞生和死亡时形成的。我说冷,是真的很冷:其中大部分比绝对零度只高几度。在可见光下,这些尘埃是不透明的,正如你在Gendler的照片中看到的。但在红外线下,它们会发光!另一方面,X射线来自被中子星、黑洞和新生的巨大恒星加热到数百万度的极热气体;你可以在星系核心看到几个单独的物体。总的来说,旋臂星系的中心很久以前就停止了造星——那里的尘埃缺乏也是一个迹象——但巨大恒星的紧凑残骸仍然存在,当它们吞噬落到它们身上的物质时,它们就会升温并产生X射线[更新:由于某种原因,我在本文中使用的赫歇尔和XMM的原始图片被翻转了(当我用Photoshop调整图像大小时我一定弄错了)。方向看起来和原始图片一样,所以我没有注意到!下一段,我描述的伴星系在红外图像中不可见,明显是错误的;我没有看到它们是因为我找错了地方。很尴尬,但就是这样。我犯了一个错误,所以我正在纠正它。错误的段落就在下面,并被划掉了;我在下面添加了一个新段落。抱歉造成任何困惑!]有趣的是,仙女座星系的两个矮星系伴星,名为M32和NGC 205,你可以在上面的Gendler可见光图像中看到它们,就在M31的核心上方和下方,在红外/X射线照片中却看不见。它们都是小的椭圆星系,缺乏尘埃和X射线意味着它们也不再产生恒星。仅仅从这些图像中就能推断出这么多东西,真是令人惊叹!仙女座星系有两个矮星系伴星,名为M32和NGC 205,你可以在Gendler的可见光图像中看到它们(一个在M31核心的上方和右侧,另一个就在M31核心的下方)。它们很难找到,但在红外/X射线图像中也很明显。它们一定是因为缺乏持续的恒星形成而如此微弱,考虑到它们是古老的椭圆星系,在这方面通常很平静,这并不奇怪。仅仅从这些图像中就能推断出这么多东西,真是令人惊叹!我无法告诉你我亲眼看到这个星系多少次了。事实上,它现在就在日落后的北方高空中。仙女座星系的大小与银河系大致相同,横跨10万光年,在光污染较少的天空中可以看到,它只是仙女座星座中的一小片模糊(在神话中(或“诸神之战”)是刻菲斯和卡西奥佩亚的女儿,被珀尔修斯从海蛇手中救出——这或许解释了本文的标题)。用双筒望远镜,你可以开始了解它的形状,即使是小望远镜,它也显示出一个细长的斑块(伴星也很容易发现)。用更大的望远镜,旋臂会变得更清晰,当然,长时间曝光会揭示出壮丽螺旋星系的宏伟景象,它是宇宙中最令人敬畏和最华丽的天体之一。然而,这是一张对这位老朋友的新视角。而且是多么棒的视角!科学家们将花费很长时间来研究这些数据,寻找新的方法来解读这个老星系。没有什么比新鲜的视角更能让一段关系焕发生机了。


图片来源:红外:ESA/Herschel/PACS/SPIRE/J.Fritz;X射线:U.Gent/XMM-Newton/EPIC/W. Pietsch, MPE;光学:Robert Gendler

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